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TW202045187A - ２－Ｏ－α－Ｄ－葡萄糖苷基－Ｌ－抗壞血酸之鉀鹽結晶及其製造方法 - Google Patents

２－Ｏ－α－Ｄ－葡萄糖苷基－Ｌ－抗壞血酸之鉀鹽結晶及其製造方法 Download PDF

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TW202045187A
TW202045187A TW109104490A TW109104490A TW202045187A TW 202045187 A TW202045187 A TW 202045187A TW 109104490 A TW109104490 A TW 109104490A TW 109104490 A TW109104490 A TW 109104490A TW 202045187 A TW202045187 A TW 202045187A
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ascorbic acid
glucoside
crystals
crystal
potassium salt
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Application number
TW109104490A
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三宅章子
佐能吏
國武博文
Original Assignee
日商林原股份有限公司
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Abstract

本發明的課題為提供2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之新穎的結晶及其製造方法。 其解決手段，係藉由提供2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之鉀鹽之結晶及其製造方法，來解決上述課題。

Description

２－Ｏ－α－Ｄ－葡萄糖苷基－Ｌ－抗壞血酸之鉀鹽結晶及其製造方法
本發明係關於新穎之2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之鉀鹽結晶及其製造方法。
2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸(以下，本說明書中略稱為「抗壞血酸2-葡萄糖苷」)，係於L-抗壞血酸(維生素C)分子之2號位置羥基透過α-葡萄糖苷鍵而鍵結1分子D-葡萄糖的化合物。抗壞血酸2-葡萄糖苷，與L-抗壞血酸不同地，係非還原性，安定性優良，故亦稱為「安定型維生素C」。又，抗壞血酸2-葡萄糖苷，於生物體內藉由酵素而容易地水解為L-抗壞血酸與D-葡萄糖，發揮L-抗壞血酸本來具有的生理活性。
抗壞血酸2-葡萄糖苷，係藉由於含有澱粉質與L-抗壞血酸之溶液中使環麥芽糊精葡萄糖苷轉移酶(以下，本說明書中略稱為「CGTase」)作用，進一步使葡萄糖澱粉酶作用而工業規模地製造(例如參照專利文獻1至3等)。含高純度之抗壞血酸2-葡萄糖苷之無水結晶的粉末，係由本案申請人以商品名『AA2G』(註冊商標)，適於化妝品/醫藥部外品(quasi drug)而市售，主要係作為美白成分等，於化妝品、醫藥部外品等之領域通用。又，適於食品/飲料之含抗壞血酸2-葡萄糖苷之無水結晶的粉末，同樣地由本案申請人以商品名『Ascofresh』(註冊商標)而市售(例如參照專利文獻4至7等)。
關於抗壞血酸2-葡萄糖苷，亦報告有各種處於上述無水結晶以外之其他結晶形態者。例如，專利文獻8中揭示抗壞血酸2-葡萄糖苷之含水結晶。又，專利文獻9中揭示抗壞血酸2-葡萄糖苷之鋁鹽的2種結晶性粉末，與抗壞血酸2-葡萄糖苷之鋅鹽的結晶性粉末，作為抗壞血酸2-葡萄糖苷之金屬鹽的結晶。進一步地，專利文獻10中，揭示抗壞血酸2-葡萄糖苷之鈉鹽的含水結晶及無水結晶。但是，此等以外之抗壞血酸2-葡萄糖苷的結晶未被報告，於各種領域中，在擴增利用抗壞血酸2-葡萄糖苷上的選項之意義上，亦若能夠提供新穎抗壞血酸2-葡萄糖苷或其鹽之結晶，則非常有用。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平3-139288號公報 [專利文獻2] 日本特開平3-135992號公報 [專利文獻3] 日本特開平3-183492號公報 [專利文獻4] 日本特開平4-046112號公報 [專利文獻5] 日本特開平4-182412號公報 [專利文獻6] 日本特開平4-182413號公報 [專利文獻7] 日本特開平4-182419號公報 [專利文獻8] 日本專利第5856963號 [專利文獻9] 日本專利第3290490號 [專利文獻10] 日本專利第6307444號
[發明所欲解決之課題]
本發明之課題，為提供新穎之抗壞血酸2-葡萄糖苷之鹽的結晶及其製造方法。 [用以解決課題之手段]
本發明者等人為了解決上述課題，於探討各種抗壞血酸2-葡萄糖苷之結晶化條件的過程中，發現將抗壞血酸2-葡萄糖苷溶解於特定濃度之氫氧化鉀水溶液，添加醇並靜置後，結晶會析出。將所取得之該結晶進行HPLC分析後，僅觀察到抗壞血酸2-葡萄糖苷之波峰，進行粉末X射線繞射法後，顯示出與以往公知之抗壞血酸2-葡萄糖苷的結晶相異之粉末X射線繞射圖，因此得知其係新穎的抗壞血酸2-葡萄糖苷之結晶。進一步地，該結晶由於含有特定量之鉀與水，故得知其係鉀鹽之含水結晶。然後，本發明者等人，究明了該新穎的抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶的物性，並且確立其製造方法，而完成本發明。
亦即，本發明藉由提供新穎的抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶及其製造方法，來解決上述課題。 [發明之效果]
依照本發明，可供給新穎的抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶。將本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之結晶與抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶合併使用，成為混合物的形態時，藉由適當調整兩者之混合比，將顯示強酸性的抗壞血酸2-葡萄糖苷，不使用鹼來中和，即可將該混合物之水溶液調整至所期望之pH範圍，因此可有利地利用於飲食品、化妝品、醫藥部外品、醫藥品、工業用品等之製造。
本發明係關於抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶者。本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶，係本發明者等人所獨自發現的完全新穎的抗壞血酸2-葡萄糖苷之鹽之結晶，只要係抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之結晶，又，只要顯示出作為本案說明書所揭示的抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之結晶的物性或特徵，則不限定為藉由特定之製造方法所製造者。
本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶，如後述實驗之項目中所示，其特徵為於進行使用CuKα線作為X射線源的粉末X射線繞射法所得的粉末X射線繞射圖中，至少於繞射角(2θ)8.27°、8.81°、16.05°、18.88°及25.64°顯示出特徵性繞射峰。該粉末X射線繞射圖，與以往公知之抗壞血酸2-葡萄糖苷之無水結晶、含水結晶、鈉鹽結晶之粉末X射線繞射圖的任一者均相異，故意味著本發明中所取得的結晶，為與上述以往公知之抗壞血酸2-葡萄糖苷之結晶不同的抗壞血酸2-葡萄糖苷之結晶。
又，本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶，如後述實驗之項目中所示，以常規方法之卡爾費雪(Karl Fischer )法測定時，通常顯示出12.5至14.8質量%之水分含量。由此可知，本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶係為含水結晶之形態。
本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶，藉由後述實驗之項目中的離子層析來測定時，通常含有14.1至14.6質量%之鉀。由此結果，可確認到本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷之結晶為鉀鹽結晶。
附言之，本發明者等人，關於抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶，亦成功得到可進行單結晶X射線結晶構造解析之大小的單結晶，該單結晶如後述實驗之項目所示，藉由X射線結晶構造解析，亦究明了該含水結晶為屬於斜方晶系，空間群為P21 21 21 、晶格常數顯示a=7.6821(19)Å、b=12.726(3)Å、c=19.974(7)Å、V=1952.7(10)Å3 之結晶。
又，本發明亦為提供新穎的抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶之製造方法的發明。本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽的含水結晶之製造方法，可藉由將作為原料之抗壞血酸2-葡萄糖苷溶解於特定濃度的氫氧化鉀水溶液後，添加特定量之醇，並於低溫靜置以使結晶析出，接著，使用離心分離等之固液分離法回收結晶，來製造抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶。
抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶之製造中，作為原料之抗壞血酸2-葡萄糖苷之來源無限定，亦可為藉由有機合成所得者，一般而言係以使用如下者為宜：藉由以往公知之適於飲食品、適於化妝品之抗壞血酸2-葡萄糖苷之製造方法，亦即使CGTase作用於澱粉質與L-抗壞血酸，進而使葡萄糖澱粉酶作用之方法所得到的高度含有抗壞血酸2-葡萄糖苷之溶液或自其所調製的醫藥部外品級之含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末(商品名『AA2G』(註冊商標)，抗壞血酸2-葡萄糖苷純度98質量%以上，林原股份有限公司販賣)或食品級之含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末(商品名『Ascofresh』(註冊商標)，抗壞血酸2-葡萄糖苷純度98質量%以上，林原股份有限公司販賣)。
以抗壞血酸2-葡萄糖苷為原料來製造抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶時，例如，相對於抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之質量1而言，以液量2之比率將4至8當量(N)之濃度的氫氧化鉀水溶液予以添加、溶解，接著，將醇以液量3以上之比率予以添加、混合後，於低溫靜置時，則抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶析出。具體而言，例如使用抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶1g時，對其添加4至8當量(N)之濃度的氫氧化鉀水溶液2mL並溶解，接著，添加、混合3mL以上的醇，於低溫靜置即可。氫氧化鉀相對於抗壞血酸2-葡萄糖苷的莫耳比，通常係2.7至5.4、更佳為3.4至4.1之範圍為宜。又，使結晶析出之操作中所添加的醇並無特殊限定，可適合地使用該領域所通用的甲醇、乙醇。晶析時之醇濃度以終濃度計係50體積%左右為宜。再者，所析出之結晶，可藉由過濾、離心分離等通常的固液分離法回收。
藉由將以晶析操作所得之抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶以醇水溶液洗淨，可成為更高純度之含水結晶。所得之含水結晶，可藉由依需要粉碎、乾燥，成為含抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶之粉末。又，亦可藉由將由添加醇使結晶析出所得到的糖膏(massecuite)予以噴霧乾燥，得到含抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶之粉末。
本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶的特徵之一，可列舉溶解於水時，所得之水溶液顯示鹼性，此點係與公知之抗壞血酸2-葡萄糖苷之鈉鹽之結晶相同。該性質，係與抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶溶解於水時，所得水溶液顯示較強的酸性恰成為清楚的對照。因此，本發明者等人所創製之新穎的抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽之含水結晶，即使在以往之抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶由於水溶液顯示出較強的酸性故使用量或使用形態、進而使用本身受到限制的用途中，亦可適合地使用。例如，使用於要求弱鹼性之肥皂系的皮膚外用組成物，例如肥皂、洗髮精、洗面乳、沐浴乳等時，當使用以往之含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末時，必需要有將溶解於水性介質之抗壞血酸2-葡萄糖苷之酸性溶液預先以鹼進行中和的操作，或添加用以調整pH之緩衝劑，但將抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶溶解所得之水溶液，通常係顯示鹼性，故摻合於該皮膚外用組成物時，多有不需要有使用鹼來中和抗壞血酸2-葡萄糖苷之操作，亦不需合併使用緩衝劑的情況。
進一步地，將抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶與抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶合併使用時，藉由調整兩者之摻合比，可得到如下的優點：即可得到溶解於水性介質時之pH在預先指定的範圍內，例如弱鹼性至弱酸性之範圍內的抗壞血酸2-葡萄糖苷之水溶液。因此，將抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶與抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶合併使用時，可得到以下之優點：不需要另外使用抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶以外的鹼來中和抗壞血酸2-葡萄糖苷，即可製造全體的pH較佳成為弱鹼性至弱酸性之範圍內的各種組成物，包含皮膚外用組成物或基礎化妝品。再者，合併使用兩者時，在製造各種組成物時，亦可將抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶與抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶，僅計量因應各自的摻合比之量來使用，但依照作為目標之組成物所必要的pH，預先作為以特定質量比摻合有抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶與抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶之組成物較為便利。此時，其質量比可依所期望之pH而任意地設定，但為了成為化妝品用途等所通用的由弱酸性至中性之範圍，通常適合以質量比70：30至45：55、較期望以50：50至45：55之範圍摻合。
本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之結晶，為抗壞血酸2-葡萄糖苷之新穎的結晶形態，其水溶液之pH顯示鹼性的這點係與公知之抗壞血酸2-葡萄糖苷鈉鹽之結晶相同。本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之結晶，亦與以往公知之抗壞血酸2-葡萄糖苷之無水結晶、含水結晶、鈉鹽結晶等同樣地，可有利地利用於摻合抗壞血酸2-葡萄糖苷之飲食品、化妝品、醫藥部外品、醫藥品，或工業用品的製造。
以下，藉由實驗而詳細說明本發明。
＜實驗1：抗壞血酸2-葡萄糖苷之新穎結晶之調製＞ 將市售之含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末(商品名『Ascofresh』(註冊商標)、林原股份有限公司販賣) 12g，溶解於5N之氫氧化鉀水溶液24mL後，對該水溶液進一步添加甲醇36mL並攪拌，於4℃靜置4日後，觀察到混濁，以顯微鏡觀察後觀察到結晶之析出。藉由將結晶懸浮液使用桐山漏斗(使用東洋濾紙No.5)過濾，回收結晶，以去離子水洗淨後，於30℃真空乾燥5小時，得到約15.4g之結晶粉末。前述水溶液中之氫氧化鉀對抗壞血酸2-葡萄糖苷之莫耳比為3.4。
＜實驗2：對於抗壞血酸2-葡萄糖苷之新穎結晶的各種分析＞ 對於實驗1所取得的結晶以顯微鏡觀察結晶形狀，並且進行HPLC分析、水溶液之pH、UV吸收光譜之測定、粉末X射線繞射圖、水分含量，及鉀含量之各種測定。
＜實驗2-1：結晶之形狀＞ 對於實驗1所取得的結晶，使用光學顯微鏡(BX-50型，奧林巴斯股份有限公司製)觀察結晶之形狀後，實驗1所取得的結晶，於10~100μm×1000μm之大小，其形狀為柱狀、透明。在所得之結晶當中，進行攝影判斷是典型的結晶之顯微鏡照片(倍率125倍)，示於圖1。再者，圖1右下所示之比例尺長度為200μm。
＜實驗2-2：HPLC分析＞ 將實驗1所取得的結晶溶解於去離子水，使終濃度成為1質量%，以下述條件進行HPLC分析。使用食品級的含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末(商品名『Ascofresh』(註冊商標)，林原股份有限公司販賣)作為對照，以相同條件分析。 ＜HPLC分析條件＞ 管柱：Wakopak Wakobeads T-330 (內徑10mm×長度300mm)H型 28901(和光純藥工業股份有限公司販賣) 溶離液：0.0001N硝酸水溶液 流速：0.4mL/分鐘 溫度：室溫 檢測器：示差折射計
於溶解有結晶的被試驗試樣液之HPLC層析圖中，與作為對照使用的含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末的情況同樣地，幾乎只檢測到抗壞血酸2-葡萄糖苷之波峰，故確認到實驗1所取得的結晶為抗壞血酸2-葡萄糖苷之結晶。
＜實驗2-3：溶解有結晶的水溶液之pH及UV吸收光譜＞ 使實驗1所取得的結晶成為1質量%水溶液，測定其pH後，pH顯示12.7之鹼性。又，將該水溶液稀釋300倍測定UV吸收光譜後，顯示出與抗壞血酸2-葡萄糖苷相同之UV吸收光譜(λmax 260nm)。
＜實驗2-4：粉末X射線繞射圖＞ 將實驗1所取得的結晶，使用粉末X射線繞射裝置(『X‘Pert Pro MPD』、CuKα線使用、Spectris股份有限公司製)進行粉末X射線繞射分析。將結晶試樣約50mg放置於矽製無反射板，一邊旋轉一邊以下述條件照射CuKα線，以反射法求得粉末X射線繞射圖。所得之粉末X射線繞射圖示於圖2。 ＜CuKα線照射條件＞ X射線管電流：40mA X射線管電壓：45kv 波長：1.5405Å
又，將新取得的結晶之粉末X射線繞射圖，與公知的抗壞血酸2-葡萄糖苷之結晶之粉末X射線繞射圖一併記載於圖3。圖3中，將實驗1所取得的結晶之粉末X射線繞射圖、抗壞血酸2-葡萄糖苷之鈉鹽結晶(含水結晶，林原股份有限公司調製品)之粉末X射線繞射圖、抗壞血酸2-葡萄糖苷之含水結晶(林原股份有限公司調製品)之粉末X射線繞射圖，及抗壞血酸2-葡萄糖苷之無水結晶(商品名『Ascofresh』(註冊商標)，林原股份有限公司販賣)之粉末X射線繞射圖，分別以符號A、B、C，及D表示。
如圖2所示，新取得的結晶，於粉末X射線繞射圖中，在繞射角(2θ)8.27°、8.81°、16.05°、18.88°及25.64°顯示出特徵性繞射峰(圖2之符號a、b、c、d及e)，此外，由圖3明顯可知，其粉末X射線繞射圖，不管與以往公知的抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶、含水結晶及鈉鹽結晶(含水結晶)何者之粉末X射線繞射圖均完全不同。由該結果，得知實驗1所取得的結晶為新穎的抗壞血酸2-葡萄糖苷之結晶。
＜實驗2-5：水分含量之測定＞ 對於實驗1所取得的結晶，以卡爾費雪水分測定裝置(商品名「AQ-2200」、平沼產業股份有限公司製)測定水分含量後，其係14.8質量%。由該結果，得知實驗1所取得的抗壞血酸2-葡萄糖苷之新穎結晶為含水結晶的形態。
＜實驗2-6：鉀含量之測定＞ 秤取實驗1所取得的結晶150mg，溶解於100mL之去離子水，進一步以去離子水稀釋50倍，作為測定試樣。使用離子層析(『DIONEX ICS-5000+』、Thermo Fisher Scientific公司製)，由下述條件測定試樣中之鉀量。 ＜測定條件＞ 管柱：Dionex IonPac CS16 (5×250mm)(Thermo Fisher Scientific公司製) 保護管柱：Dionex IonPac CS16 Guard (5×50mm) (Thermo Fisher Scientific公司製) 溶離液：30mM甲磺酸 流速：1.0mL/分 管柱溫度：40℃ 檢測器：導電度檢測器 抑制器(suppressor)：電解再生型CERS-500 電流：89mA 檢測器隔室溫度：20℃ 試樣注量：25μL 標準液：陽離子混合標準液II(6種)IC用No.07197-96 (關東化學股份有限公司製)
基於離子層析之結果所算出的結晶之鉀含量，為14.2質量%。由該結果，確認到實驗1所取得的抗壞血酸2-葡萄糖苷之結晶為鉀鹽結晶。
附言之，該結晶中假定鉀係以氫氧化鉀(KOH)的形態存在時所算出之結晶的組成(質量%)係示於表1。進一步地，算出此時之抗壞血酸2-葡萄糖苷與氫氧化鉀的莫耳比之結果亦一併記載於表1。
Figure 02_image001
再者，如上所述，抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶中的鉀含量為約14.2質量%，假定鉀全部以氫氧化鉀(KOH)之形態存在時，算出氫氧化鉀含量為20.4質量%。此時，由結晶之質量100質量%減去水之質量14.8質量%與氫氧化鉀之質量20.4質量%時，抗壞血酸2-葡萄糖苷所佔的量為64.8質量%。基於該數值算出抗壞血酸2-葡萄糖苷與氫氧化鉀之莫耳比時，如表1所示，係成為1.0：1.90，故該抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶，當假定鉀全部以氫氧化鉀之形態存在時，推定相對於抗壞血酸2-葡萄糖苷1分子而言，約含有2分子之氫氧化鉀。
又，同樣地，抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶中的水分含量為約14.8質量%，抗壞血酸2-葡萄糖苷與水分子之莫耳比約為1.0：4.3，故推定該抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶，相對於抗壞血酸2-葡萄糖苷1分子而言，含有4分子之結晶水。
由實驗2-1至2-6之結果，得知實驗1所取得的抗壞血酸2-葡萄糖苷之新穎的結晶，為抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶。
＜實驗3：抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶之生成條件的探討＞ 相對於含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末(商品名『Ascofresh』(註冊商標)，林原股份有限公司販賣) 1g，添加下述表2所示之1至10N之氫氧化鉀水溶液2mL，使其溶解後，添加甲醇3mL並混合，將混合液於4℃放置24小時，目視調查結晶析出的程度。結晶析出之程度，係分為以下4階段來判定： 「-」：結晶未析出 「+」：結晶僅少許析出 「++」：結晶析出混合液容量之一半左右 「+++」：結晶全體析出而固化。 結果示於表2。
Figure 02_image003
如表2所示，從將含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末溶解於4N、5N、6N及8N各濃度之氫氧化鉀水溶液中，並添加甲醇而得的氫氧化鉀水溶液中，分別觀察到抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶之析出。若針對氫氧化鉀對抗壞血酸2-葡萄糖苷之莫耳比討論，該莫耳比於2.7至5.4之範圍觀察到結晶析出。另一方面，若針對氫氧化鉀濃度為3N以下、氫氧化鉀對抗壞血酸2-葡萄糖苷之莫耳比討論，該莫耳比為2.0以下時，完全未見到結晶析出。又，若針對氫氧化鉀濃度10N以上、氫氧化鉀對抗壞血酸2-葡萄糖苷之莫耳比討論，該莫耳比為6.8以上時，完全未見到結晶析出，且試樣發生著色。
再者，專利文獻10中，揭示抗壞血酸2-葡萄糖苷之鈉鹽結晶的製造方法，依該方法，氫氧化鈉對抗壞血酸2-葡萄糖苷之莫耳比為1.7以上、相對於抗壞血酸2-葡萄糖苷1g而言，甲醇量為1mL時觀察到結晶析出。本發明者等人，在製造抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽之結晶時，首先將氫氧化鈉替換為氫氧化鉀，除此以外係於與專利文獻10所揭示之鈉鹽結晶的情況相同之析出條件下進行嘗試，但無法得到鉀鹽之結晶。亦即，對於含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末(商品名『AA2G』(註冊商標)，林原股份有限公司販賣)10g，添加8N之氫氧化鉀水溶液10mL使其溶解後，添加甲醇10mL並混合，於4℃靜置24小時，但無法得到鉀鹽之結晶。因而，重複嘗試錯誤的結果，意外地藉由將所添加之甲醇的量增為3倍，成功使抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽之結晶析出。如此地，本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽結晶，係藉由與鈉鹽結晶的情況完全不同的條件而得者。
＜實驗4：抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽結晶與抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之摻合物的pH＞ 將市售之含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末(商品名『Ascofresh』(註冊商標)，林原股份有限公司販賣)及實驗1之方法所得的抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶，以下述表3所示之100：0至0：100之質量比摻合，將所得之各摻合物分別溶解於去離子水，使濃度成為1質量%，測定所得水溶液之pH。結果示於表3。
Figure 02_image005
如表3所示，將含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末單獨(100質量%)溶解，成為濃度1質量%之水溶液，其pH係2.2，相對於此，將抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶單獨(100質量%)溶解，成為濃度1質量%之水溶液，其pH係12.7。又，將含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末與抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶之相對的摻合比例於90：10~10：90之範圍變動，成為濃度1質量%之水溶液，其pH顯示出2.5至12.6之範圍。由此等結果，可知藉由將含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末與抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶以適當的質量比摻合，成為水溶液時，可於酸性至鹼性之廣範圍中顯示出所期望之pH，特別是以70：30至45：55之質量比摻合時，可將pH調整為pH3.0至7.0之範圍；更佳為，以50：50至45：55之質量比摻合時，可將pH調整為pH4.4至7.0之弱酸性至中性的範圍。
＜實驗5：抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶的吸濕性＞ 對於實驗1之方法所得的抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶，與前述專利文獻10記載之方法所得的抗壞血酸2-葡萄糖苷鈉鹽之含水結晶，進行比較兩者吸濕性的實驗。亦即，將抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶及抗壞血酸2-葡萄糖苷鈉鹽之含水結晶各自秤取0.5g，於以飽和食鹽水溶液調濕為相對濕度(RH)75.2%之乾燥器(desiccator)內，室溫保存24小時後，測定各自的質量，求得因吸濕而增加的質量，且求得質量增加率{(因保存而增加的質量/保存開始時的質量)×100}(質量%)。結果示於表4。
Figure 02_image007
如表4所示，抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶與抗壞血酸2-葡萄糖苷鈉鹽之含水結晶，於本試驗中質量增加率分別顯示9.1質量%及15.8質量%，得知均在相對濕度(RH)75.2%之條件下會吸濕。抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶之質量增加率，為抗壞血酸2-葡萄糖苷鈉鹽之含水結晶之質量增加率的60%弱，顯示出抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶，相較於抗壞血酸2-葡萄糖苷鈉鹽之含水結晶而言，吸濕性為低的結果。
＜實驗6：抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶的單結晶X射線結晶構造解析＞ 為了得到可使用於單結晶X射線結晶構造解析之較大的結晶，係於結晶較通常更不易析出的條件下，耗費時間來進行結晶化。亦即，將含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末(商品名『Ascofresh』(註冊商標)，林原股份有限公司販賣)1g，溶解於濃度較通常之結晶化更低的4N氫氧化鉀水溶液2mL後，添加甲醇3mL並混合，耗費4日進行晶析，使抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶析出。由所得之結晶選擇適切之大小者(0.30×0.09×0.07mm)，使用X射線繞射裝置(『RIGAKU VariMax with Saturn 724』，Rigaku股份有限公司製)，由下述條件測定X射線繞射圖型。解析軟體係使用『Crystal Clear』(Rigaku股份有限公司製)。 ＜測定條件＞ 入射X射線：MoKα線(波長0.71075Å) 輸出：50kv、24mA 檢測器：成像板(imaging plate) 測定溫度：約-173℃(氮氣吹拂法)
於成像板上之X射線繞射圖型中，確認到多數的繞射斑點(spot)，確認到該結晶為單結晶。藉由單結晶X射線結晶構造解析所得之抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶之結晶學的參數歸納如表5。
Figure 02_image009
如表5所示，由所得之X射線繞射強度數據，決定了抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶屬於斜方晶系，空間群係P21 21 21 、晶格常數為a=7.6821(19)Å、b=12.726(3)Å、c=19.974(7)Å、V=1952.7(10)Å3 。
又，由所得之X射線繞射強度數據，可認為抗壞血酸2-葡萄糖苷之鉀鹽之含水結晶，係分子式C12 H24 K2 O15 、構造式C12 H17 O11 - ･2K+ ･OH- ･3H2 O、分子量486.51。如圖4所示，推定該結晶為包含自L-抗壞血酸之3號位置羥基解離氫而得的抗壞血酸2-葡萄糖苷1分子、鉀離子2個、氫氧化物離子1個，及水3分子的結晶。
以下，藉由實施例以更詳細說明本發明。但是，本發明不限定於此等實施例。 [實施例1]
＜抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶＞ 將市售之含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末(商品名『AA2G』(註冊商標)，純度98質量%以上，林原股份有限公司販賣)1kg添加至2L之5N氫氧化鉀水溶液，藉由攪拌而完全溶解。對該水溶液添加3L之甲醇並混合，以預先以實驗1之方法調製的抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶為種晶，添加10g，攪拌、混合後，藉由於5℃放置3日使其晶析。接著，將所得之結晶藉由過濾而回收，以60體積%甲醇水溶液洗淨，於30℃乾燥，藉以製造約1.1kg之抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶。以實驗2-2記載之HPLC法測定本結晶中之抗壞血酸2-葡萄糖苷純度後，為99.2質量%，又，藉由卡爾費雪法測定水分含量後，為12.5質量%，基於離子層析之結果所算出的結晶之鉀含量為14.1質量%。
本品為流動性良好之抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶製品，可有利地廣為利用於飲食物、化妝品、醫藥部外品、醫藥品等各種組成物。 [實施例2]
＜含抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶之粉末＞ 將木薯澱粉7質量份添加至水25質量份，添加市售之液化酵素，加熱溶解後，添加L-抗壞血酸3質量份，將pH調整為5.5，作為基質溶液。相對於木薯澱粉固體物每1g而言，於其中添加來自嗜熱脂肪芽孢桿菌(Geobacillus stearothermophilus)之CGTase之酵素劑(林原股份有限公司製)100單位，於55℃反應50小時，生成抗壞血酸2-葡萄糖苷及抗壞血酸2-糖苷。
加熱該反應液使酵素失活後，將pH調整為4.5，相對於澱粉固體物每1g而言，於其中添加葡萄糖澱粉酶劑(商品名『GLUCOZYME#20000』，20,000單位/g，Nagase ChemteX股份有限公司販賣)50單位，於55℃反應24小時，將抗壞血酸2-糖苷分解為抗壞血酸2-葡萄糖苷，又，將混在其中的糖質分解為葡萄糖。本反應液中之抗壞血酸2-葡萄糖苷含量，以無水物換算為約30.5質量%。
加熱本反應液使酵素失活後，以活性碳進行脫色過濾，將濾液以陽離子交換樹脂(H+ 型)脫鹽，接著，使L-抗壞血酸及抗壞血酸2-葡萄糖苷吸附於陰離子交換樹脂(OH- 型)，水洗去除大部分的葡萄糖後，以0.5N鹽酸溶液溶出，濃縮之後進一步使用強酸性陽離子交換樹脂(商品名「DOWEX 50WX4」，Ca2+ 型，陶氏化學公司製造)進行凝膠過濾管柱層析，回收高度含有抗壞血酸2-葡萄糖苷之區分。所回收的含有抗壞血酸2-葡萄糖苷之溶液的組成，以無水物換算，係抗壞血酸2-葡萄糖苷95.3質量%、L-抗壞血酸1.2質量%、葡萄糖2.5質量%、其他1.0質量%。
藉由將該含有抗壞血酸2-葡萄糖苷之溶液減壓濃縮，使固體物濃度成為約60質量%，添加、溶解氫氧化鉀使終濃度成為5N，進一步添加乙醇使終濃度成為60體積%。將其採取到助晶罐，將溫度冷卻至5℃，相對於抗壞血酸2-葡萄糖苷之固體物質量而言，以實驗1之方法所得的抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶粉末作為種晶添加2質量%，溫和攪拌晶析3日，得到經析出抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶的糖膏。將該糖膏藉由常規方法以籃型離心分離機回收結晶，藉由噴霧少量的75體積%乙醇水溶液將結晶洗淨後，粉碎、乾燥，得到含有抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶之粉末。本品之抗壞血酸2-葡萄糖苷純度以無水物換算係98.6質量%，又，藉由卡爾費雪法測定水分含量後，為14.3質量%，基於離子層析之結果所算出的結晶之鉀含量為14.1質量%。
本品為流動性良好之含有抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶之粉末製品，可有利地廣為利用於飲食物、化妝品、醫藥部外品、醫藥品等各種組成物。 [實施例3]
＜抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶與抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶的摻合物＞ 相對於實施例1之方法所得的抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶50質量份而言，均勻混合含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末(商品名『AA2G』(註冊商標)，林原股份有限公司販賣)50質量份，粉碎、乾燥而得到粉末狀之摻合物。
本品為抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶與通用之抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶的摻合物，與以往之含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末同樣地，可有利地使用作為化妝品素材，又，亦可有利地使用作為醫藥部外品、醫藥品、食品等之素材。又，本品之水溶液顯示弱酸性，故相較於使用以往的含抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末時，可容易地調整為所期望之pH。 [實施例4]
＜化妝水＞ (摻合處方) 摻合成分                            (質量%) (1)甘油                             4.0 (2)丙二醇                             3.0 (3)1,2-戊二醇                        0.1 (4)實施例3之方法所得的摻合物         2.0 (5)聚氧乙烯(20莫耳)油醇                   0.5 (6)虎耳草萃取物                   2.0 (7)乙醇                           5.0 (8)香料                          適量 (9)純水                          剩餘量
將上述摻合處方之成分(1)至(4)溶解於純水(9)後，慢慢添加混合有成分(5)至(8)者進行混合，藉以調製化妝水。本品為摻合有抗壞血酸2-葡萄糖苷之化妝水，有用於作為不僅是抗皺紋作用、抗小皺紋作用，且美白作用、進而抗黑斑、抗鬆弛作用、皮膚之屏障機能及玻尿酸產生的維持或亢進作用亦優良的抗老化用化妝水。又，由於摻合有1,2-戊二醇，因此防腐效果及保濕性優良，為對肌膚刺激性低，且安定性優良的化妝水。 [實施例5]
＜美容液＞ (摻合處方) 摻合成分(質量%) (1)麥芽糖醇                       7.5 (2)實施例3之方法所得的摻合物        3.0 (3)1,2-烷二醇                       5.0 (4)聚乙二醇1500                        1.0 (5)乙醇                          5.0 (6)羧基乙烯基聚合物                0.4 (7)聚丙烯酸鈉                        0.1 (8)聚氧乙烯油基醚(20E.O.)           1.5 (9)橄欖油                      0.2 (10)甘草酸(glycyrrhizic acid)二鉀     0.1 (11)氫氧化鉀                     適量 (12)香料                        適量 (13)純水                         剩餘量
遵照上述處方，將摻合成分藉由常規方法混合，調製美容液。本品為摻合有抗壞血酸2-葡萄糖苷的美容液，其有用於作為發揮安定的抗皺紋作用、抗小皺紋作用，並且美白作用亦優、使用感優良的抗老化用美容液。 [實施例6]
＜健康輔助食品＞ 將實施例3之方法所得的摻合物1質量份與海藻糖(商品名『TREHA』(註冊商標)，林原股份有限公司販賣)99質量份均勻混合後，於玻璃瓶各填充50g作為製品。本品有用於作為經強化維生素C的健康輔助食品。 [實施例7]
＜健康食品＞ 將脫脂乳85質量份、脫脂奶粉3質量份、海藻糖(商品名『TREHA』(註冊商標)，林原股份有限公司販賣)6質量份、洋菜0.1質量份、實施例3之方法所得的摻合物3質量份、粉末糖轉移橘皮苷4質量份，及純水2質量份置入調合槽中，一邊攪拌一邊加熱至55℃，完全溶解。接著，遵照常規方法將混合物均質化，藉由殺菌冷卻器殺菌，接種菌元3質量%，填充到塑膠容器後，於37℃發酵5小時得到優格形態的健康食品。本品為經強化維生素C的優格形態之健康食品。 [實施例8]
＜維生素C粉末製劑＞ 使用實施例3之方法所得的摻合物作為粉末狀食品素材，對其添加蔗糖70質量份、糊精10質量份、適量香料，使用混合機攪拌混合，製造維生素C粉末製劑。抗壞血酸2-葡萄糖苷之結晶粉末與其他粉末，可使用混合機容易地均勻混合，製造步驟上可毫無障礙地製造。
本品為可與其他飲食品素材容易地混合，且即使長期間保存也不易引起褐變或固結之維生素C粉末製劑。本品或摻合其之組成物，由於具有維生素C的生理機能，因此能夠以維持皮膚或黏膜之健康或美白之目的而經口攝取。 [實施例9]
＜軟膏＞ 將乙酸鈉･三水合鹽1質量份、DL-乳酸鈣4質量份與甘油10質量份均勻混合，將該混合物添加於凡士林50質量份、木蠟10質量份、羊毛脂10質量份、芝麻油14.5質量份、實施例3之方法所得的摻合物1質量份及薄荷油0.5質量份之混合物中，進一步均勻混合製造軟膏。
本品可有利地利用作為防曬劑、美肌劑、美白劑等，進而作為外傷、火傷之治癒促進劑等。 [產業上之可利用性]
本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶，為至今為止尚未為人所知的抗壞血酸2-葡萄糖苷之新穎結晶形態。將本發明之抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶與抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶合併使用時，藉由適當調整兩者的摻合比，可在不使用鹼來中和抗壞血酸2-葡萄糖苷下，就將製品之pH調整為所期望之範圍，因此可得到步驟數少而可更容易製造飲食品、化妝品、醫藥部外品、醫藥品、工業用品等的優點。本發明為具備如此優良之優點者，產業上之有用性甚大。
圖2中 ↓:結晶之粉末X射線繞射圖中之特徵性的5個繞射峰 a:繞射角(2θ)8.27°之繞射峰 b:繞射角(2θ)8.81°之繞射峰 c:繞射角(2θ)16.05°之繞射峰 d:繞射角(2θ)18.88°之繞射峰 e:繞射角(2θ)25.64°之繞射峰 圖3中 A:新取得的結晶之粉末X射線繞射圖 B:抗壞血酸2-葡萄糖苷鈉鹽(含水結晶)之粉末X射線繞射圖 C:抗壞血酸2-葡萄糖苷之含水結晶(1/2含水)之粉末X射線繞射圖 D:抗壞血酸2-葡萄糖苷無水結晶之粉末X射線繞射圖
[圖1]於抗壞血酸2-葡萄糖苷之氫氧化鉀水溶液添加甲醇所取得的結晶之光學顯微鏡照片(倍率125倍)。 [圖2]於抗壞血酸2-葡萄糖苷之氫氧化鉀水溶液添加甲醇所取得的結晶之粉末X射線繞射圖。 [圖3]將圖2所示的結晶之粉末X射線繞射圖，與抗壞血酸2-葡萄糖苷的無水結晶、含水結晶，及鈉鹽結晶(含水結晶)之粉末X射線繞射圖對比的圖。 [圖4]藉由單結晶X射線構造解析所得到的抗壞血酸2-葡萄糖苷鉀鹽之含水結晶之ORTEP圖。

Claims (9)

  1. 一種2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之鉀鹽之結晶。
  2. 如請求項1之2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之鉀鹽之結晶，其中於粉末X射線繞射圖中，至少於繞射角(2θ)8.27°、8.81°、16.05°、18.88°，及25.64°顯示繞射峰。
  3. 如請求項1或2之2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之鉀鹽之結晶，其係為含水結晶之形態。
  4. 一種如請求項1至3中任一項之2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之鉀鹽之結晶之製造方法，其特徵為，將2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸溶解於氫氧化鉀水溶液，對該水溶液添加醇並靜置，採取所析出的2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之鉀鹽之結晶。
  5. 如請求項4之2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之鉀鹽之結晶之製造方法，其中前述水溶液中之氫氧化鉀對2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸的莫耳比為2.7至5.4。
  6. 如請求項4或5之2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之鉀鹽之結晶之製造方法，其中醇為甲醇或乙醇。
  7. 一種組成物，其含有如請求項1至3中任一項之2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之鉀鹽之結晶。
  8. 如請求項7之組成物，其含有2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之無水結晶，且2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之無水結晶，與2-O-α-D-葡萄糖苷基-L-抗壞血酸之鉀鹽之結晶的摻合比，以質量比計為70：30至45：55之範圍。
  9. 如請求項7或8之組成物，其係為飲食品、化妝品、醫藥部外品(quasi drug)、醫藥品，或工業用品之形態。
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