クリ樹皮タンニンの紫外部吸収スペクトルと円形クロマトグラムについて

(18)

ま え が き タンニンとは動物生皮 と結合 して皮革に変化 させ る物 質の総括名であり

,多

くの異なる性質のものを包合して いる。た ゞ単に多種類のタンニンが考えられるだけでな く

,個

々の タンニンを とつてみて もその組成分は多 くの 近似成分か ら成 り立つものである。 これ ら多種類のタンニンを区別して認識す るための定 性試験法

,分

類法にはいろいろあるが筆者は新 しい検索 手段 として紫外部の吸収 スペ クトル法を用いて分類す る ことを企図した。 これに関してはBANDOW4)が各種 フエ ノール類お よび その配糖体が波長 2500｀2800Aの間に極大吸収を有し てお り,それぞれ吸収極大の部位を異にしまた極大吸llX の 強 度 も 異 な る と 報 告 し た 。BRADFIELD,PENNEYお よ び

WRICHT2〉 ゃ BRADFIELDお よ び PENNEY5)等 は タ ン ニ ン

溶液の紫外部,可視部 の吸llXスペ ク トルを測定 し,茶葉の 浸 出液 におけ るCatcchinsラ gallocatcchins,お ょび相 当

す るgallatcsの同定に きわ めて重要 で あることを見 出し ,こ。

ま,ヒ SoHN4)5)ィまqucbracho)wattlc,sprucc,valonca,

oak wood,chcstnut,ぉ よび 霞yrObalanの抽 出物 の紫 外部 吸収 スペ ク トルを研究 し

,極

大 吸収が280'″μに あ り 伍小 吸収が260″μに ある縮 合型 タンニンと

,極

大吸収を も た な い 加 水 分 解 型 タ ン ニ ン に 分 け た 。 BUCHANAN, LEWISお よ びWEBER6)は 多 数 の タ ン エ ン 抽 出 物 の 紫 外 部 吸 収 曲 線 を 与 え,それ ら の 特 有 の 極 大 吸 収 は2800A付 近 に あ る と 指 摘 し た 。MARANVILLEお よ び GoLDSCHMID7) は酸性 とアルカ リ性に よつて植物中のタンニン様抽出物 の紫外部吸収に差異がみられることに着日してその差を

ク リ樹皮 タンニ ンの紫外部吸収 スペ ク トル

と円形 クロマ トグ ラム につ いて

On the Uitraviolet_AbsorptiOn Spectra and Circular

Papcr chrOmatOgram Of Bark Tannin Ofじ

α∫

勉兒ι

α

ι

々兒α

tt SIEB.et Zucc,

」

un KIsHIMOTO*

潤* 本 岸 とり,(1)55077Tμ 付近,(2)290774/1付近,(3)550"μ, 290′″μ付近 と植物の種類にしたがつて 極大吸収 の 位置 に5個 の型が存在す ることを報告した。 筆者3)9引_{は この方法について詳細な検討をこ ヽろみた} 結果,タ ンニンの定性検索手段 としてきわめて興味ある 手法であることを確認 した。すなわち タンニンの大別的 な分類のみならずその組成分の微妙な相異点についても この方法によつて追跡できることが判明した。 この実験では クリ樹皮 タンニンの組成変移の傾向と吸 収型 との関係についてしらべた。 またペーパークロマ トグラフイーは混合物の分離

,同

定にす ぐれた性能を示す ものであるが タンニンについて は有効な溶媒がなかなか見出されなかつた。筆者はタン ニンの分類を目的に各種の溶媒

,展

開法等を検討し,さ きに水展開円形 クロマ トグ ラムが良好な分離能を示す こ とをたしかめた10'。 これを吸収スペ クトル法 と併用して クリ樹皮 タンエン の組成変移の傾向検索に用いた。その結果2・ 5の 興味 ある知見が得 られた。 材 料 お よ び 実 験 供試材料は岡山県真庭郡川上村に所在する鳥取大学農 学部蒜山演習林に自生す る 働∫ケ,″♂

,

ひ影2,勉 SIEB.Ct ZUGC.シ バグ リより5月 中旬採取して風乾貯蔵中の樹皮 を蒸溜水にて温度50°

Cに

たもつて抽出し

,抽

_出物を試 料Aと した。 同上抽出液に食塩を飽和 させて出て くる塩析沈殿を飽 和食箱水で よく洗い

,真

空乾燥後その粉末をアセ トンで 抽出し,ア セ トン可溶部を とつてアセ トンを溜去し小量

クリ樹皮 タンニンの紫外部吸収スペ クトルと円形 クロマトグラムについて

₍₁₉₎

の蒸溜水を加えてふたたび真空乾燥 したものを試料Bと した。 一 方塩析時の濾液の方を酢駿 エテルで振つて転溶し, 酢駿 エテル可溶物 を試料Cと_{した。っ ぎに酢駿 ヱテル可} 溶物 を無水硫酸 ソーダで脱水濃縮後 クロロ本ルムを添加 して沈殿 させ

,沈

_{殿を さらに クロロホル ムで洗い真空乾} 燥 した ものを試料Dとした。

Tablc. l PurificatiOn Of KURI bark tannin.

つぎに食塩飽和濾液を酢酸エテルで振つた水層をとり これに10%酢酸鉛液を加え

,生

_{起す る沈殿を集めよく水} 洗 したのち

,lo%硫

_{酸で分解 し硫酸鉛を除去 した濾液を} 酢酸ヱチルで振 り酢酸エチル層を集め

,無

水硫酸 ソーダ で脱水濃縮しクロロホルムを添加して沈殿させ クロロホ ルムで洗膝したのち真空乾燥したものを試料Eと した。 (Tablc l参照) out(NaCl)

―washcd with watcr(satulatcd with

―dricd in

―cxtractcd with acctOnc

￨ =臨

hnB

cthyl acctatc sOlublc _{=fractiOn C}

CSICCatCd M′lth Na2S04 tratcd in vacuum CXCCss ch10rOfOrm M′atcr iOlublC I ∬∝ゎitatc

1瀬

麟 飛

_{￨=臨 hHD}

―washcd with watcr

―dccOmposcd with 10% Sulphlvac

―cxtra,tcd IVith cthyl acctatc

匹 戯 誠C Ю

hЫ

CI

「曲ぬ

d

trN″

S04

これ ら

A,B,c,D,Eの

_{各試料を 蒸溜水に て う} すめて_{0.001%の 濃度の溶液 とし,自然のPHの} ものお よ び

N/1o HcIで

_{ょり酸性にしたもの(試料液4弼 ccに} N/1o HG1 2Ccを _加える

_{),N/1o NaOHで}

ァル カ リ 性にしたもの(試料液150 ccに

N/1o NaOH 8Ccを

_加え る

)の

5種_{類の試料を作成し}

_,そ

_{れぞれについて常法に} より紫外部吸収スペ クトルを測定した。測定結果の計算 お よび曲線型の傾向表示法は

,植

_{物 タンニンの紫外部吸} 収 スペ クトルに関ず る研究 (1)9)に _{おいて記載したも} ―conccntratcd in vacuum ―addcd cxccss chiOrOfOrm ド∝櫛 射

CI=と

aЛ

On E のと同様である。

:

次に円形 クロマ トグラムは各試料について東洋濾紙

N050の

20×20勤2の_{大 きさのものを用い pH 5.8の 蒸溜} 水で円形展開したのち

,風

乾 し

1/権

化第二鉄ェタノー ル溶液を噴霧 して発色 させて クロマ トグラムを得た。 実 験 結 果

実験結果はTablc 2お _{よび Fig.1∼ 5な らびにPhot.}

1∼

5(文

末に掲載

)に

示す通 りである。

KURI

( 20 ) 潤

Table,2 UltraviOlct‐ absorptiOn spcctra of KURI bal・ Ic tannin.

spcctra 卜rax,p 胞μ Mi五.p ″μ pH tannin fractiOn A fractiOn

悶

郷

二

郷

一

二

２ ７ ５

翡

二

２ ７ ４

２ ７ 〇

二

％

鰤

・

２５４ ２５４ 一 1.15

090

0 59 1.54 1.52

052

1 46 ￢ 42 0 55

048

0.44 0。鬱 0.49

068

061

0 20

009

017

0.10 ∝ 貶 一 柘 ０ ４ 一 ｈ ｈ

・

叫

喝

一

fractiOn C ゆ 貶 一 ２４ ︲５ 一 convcx to uppcr straight, ２２ ︲９ 一 ｐ ｐ ｕ ｎ

ｏ

・

鰯

一

Ｘ 伊 ｎ fractiOn E

″

・

lh ,5

勺

h ,S 名 ％ 一 ２ ２ 1.19 1.01 0.44 貶 ４６ 一 convcx to upper convcx to uppcr

pH

4,2 2.7 9、

9

30C '50 9'9れ互

Fig。 l UltraviOIct‐ absorption spectr2 oF XとURI bark tannin.

d00 plo '0,■

■ Fそ

.2辞

t駕

蟹

二

輩 戦∬

pedra

pH

3.8

竹

Fig. 5 Ultraviole← absorption spectra

of KURI bark tannin,

チあ

:Σ .10,1 FractiOh D 〕09 D∫θ

つθ,■

4

Fig.4

Υ

ttuttt就

ギ毬盟監

,PCCtra

pH

3.8 2.7

′

10,0 fractiOn c 2.7 4.2 9,9

27

5.8 10.0

ｐＨ ３ ．６ ２ ．２ / ク リ樹皮 タンニンの紫外吸収部 スペ ク トル と円形 クロマ トグ ラムについて

(21)

θllθ ひ∫θ Dθθ■■

Fig. 5 UltraviOlct_absorptiOn spcctra

Of KURI bark tannin.

混合系の タンニンの典型 として採用した クリ樹皮 タン ニンは以上のよう精製処理に よつてあぎらかな吸収スペ クトル的変移をもつ ところの各フラクシヨンとなること が知 られた。クロマ トグラムについては多 くの タンニン 類について観察した場合に精製に よつてはつきりと細成 の変化す ることが認められていたのであるが

,吸

収型に ついてはこのクリ樹皮 タンニンのように明白な変移は認 められなかつた。 したがつて従来の定性試験法その他の考察にもとずい てこの タンニンが混合系 タンニンであるとされていた点 は吸収 スペ クトル的傾向についても一→芯裏書きできたこ とになる。 しかし混合系 タンエンといつてもいわゆる加水分解型 の タンニンと結合型のタンニンが共存す るとい うことが いえるか どうか簡単にあてはめることはできない。た ゞ 典型的 タンニン類 (五倍子 タンニン,カ シワ樹皮 タンニ ン,ワ ツ トル樹皮 タンニン

)で

は吸収 スペ クトル的変移 が情製のときほとんど認められなかつたのに対し,ク リ 樹皮 タンニンでは変移が認められたとい う程度の意味で ある。 Odサ,2ヮα υ夕∫￠,の期 よ り 得 た タ ン ニ ン に つ い て FREU‐ DENEERC,WALPUsK111)は _{酸 に よ り 加 水 分 解 を 試 み た 結} 果,エラーグ酸

,没

食子酸,ケルセチン

,糖

などを得て いるので G蔵,″♂,σγ夕″α歩

,の

_{樹皮 タンニンにもこれに近} 似の組成を考えることは無理ではないと思われ る。 試料

Aは

_{クリ樹皮抽出物であつて,ク リ特有の吸収型} お よび クロマ トグラムをもつている。ところが試料Bは TablC 2お _{よびFig 2に示す ようにお よその吸収型の特徴} を保存 してぃ るが

,詳

細に検討す ると極大点が265″夕″ と浅色移動す る一一方

,極

小点は260躍_{μとな り大 き く深色} 移動してその結果吸収波長 巾はきわめて狭 くなり

5″

μ となる。そして△logKA,△ logKBは_{それなど変らない} が△logKcはo olと_{なつてしま う。この傾向は}pH2 6の ものであるがpH 4.5で は極大点,極小点は認められな く な り,た _{ゞそれ らの付近に変白点をもつた類似の曲線を} もつに至るものである。 この試料Bは _{Phot.2に 示す ような クロマ トグラムを} もつものでRrの低い フラクションか ら成 り立つことが 認められ る。

A,B両

_{試料の傾向は クロマ トグラムで見ればはなは} たし く異なるのであるが吸収スペクトル的には大局的に は類似型 とす ることができる。したがつて

A試

料中にお いては吸収 スペクトル的要素 として

B試

料の占める比重 は比較的大きぃものと思われ る。 試料Cの傾向はきわめて明 らかな変移を示 し,試料

B

の場合とはその構造または組成がかな り大 きく相具して きていることを推祭させる。このことは Phot.5の クロ マ トグラムにもよくあらわれている。すなわちRrの_比 較的高い フラクションが認められ全域に分散 しているも のである。 試料Bは_{食縮に よる れ析に よつて沈殿して来 るフラクシ} ヨンであり

,試

料

Cは

権析に よつて沈殿しないで溶存す るフラクションである。したがつて基本的構造の相違は 当然考えられ る。す くな くともクロマ トグラム的挙動お よび吸収スペ クトル的傾向としては明白なちがいが認め られた。 試料Cの特 徴は

PH 27で

極大点の深色移動がおこる とともに,極_{小点は浅色移動す るため吸収波長中はきわ} めて広 くな り247J9μ にお よが。 これはあたか も試料Bの 極大点

,極

_{小点の移動の方向と逆であり対照的であるこ} とは注目に値す る。 さらに △logKA,△ logKB,△ 10gKGは_{それぞれ増大} す るが ことに △logKcは olる とい う値を示 し

,試

料

B

(△logKc=o ol)の傾向とは決定的な 相異点を現出す る。それか ら吸収曲線型は

PH 27に

おいて上に凸型を示 す傾向もかな り強調 さ浄て くる。お ゝむね クリ樹皮 タン ニンのH/x収_{曲線型は一 応直線的 とみなしたが細か く分け} れば

,や

_{ヽ凸型の傾向をもつた直線であつた。この傾向} が試料Cではつ よく強調されたので組成分の中に没食子 酸のごとき構造のものが多 く合まれていることが推定 さ れ る。 試料

Dは

吸収 スペ ク トル,ク ロマ トグ ラムともに試料 Cとほぼ同傾 向を示すが極 大点,極小点が ともに深色 移 動 してい る点

,お

よび △lttKcの値が0.20と大 き くな 切 １ ， 察 考

( 22 ) 犀 る点で趣が異なる。試料

Eは

吸収 スペ クトル的には試料

Cあ

るいは

Dの

傾 向にほぼ類似 しているが クロマ トグラ ムは Phot.5に 示す ようにRrの 高い フラクシヨンが消失 してい る。 試料Eの吸収 スペ クトルが前2者と異なるところは極 小点が とくに強 く浅色移動していることである。 △lttKA,△logltBセ、_{ずれ も前2者より小 さくなるため} 吸収曲線の タィプとしては試料

Aの

傾向と比べると大い に異なる。 典型的 タンニンでは クロマ トグラムの変化があつても 吸収 スペ クトルは変化しなかつた。しかしクリ樹皮 タン ニンでは以上のように箱析沈殿部分 と沈殿しない部分に よつてそれぞれ吸収スペクトル的傾向が変化した。すな わち クリ樹皮 タンニンの固定的な吸収曲線型 (皮質吸着 に よりその 特 徴を消失する

)は

す くな くと もこれ ら2 つの タィプの組成分の吸収の加成曲線であると考えられ る。 クリ樹皮 タンエンの紫外部吸収スペクトルについては SOttN4)5)ゃ

_,岡

_村12)の_{記載があるがいずれ も極小点} を示 さないものであるとしている。上述のように筆者の 行つた実験では極大点

,極

小点を示 した。 同じO∫歩,2η _{であつても種類に よつて傾向の 異なる} ことは当然あり得 ることであり

,筆

者が多数の種属につ いて試みたところでもこのことは実証 されたので,ク リ 樹皮 タンニンについても供試材料に よつて異なる知見が 得 られたものと思われ る。 た 世上述の ように△lo3Kcの 値のとくに小さい傾向を もつ ことはプナ科の多 くの樹皮 タンニン(カシワ,ク ヌ ギなど

)に

_{共通的にみ とめられた。 これはどちらか とい} えば極大点のあまり明白でないグループとして一括する ことがで きるものである。

SOHNの

_{いわゆ る加水分解型 タンニングループの特徴} は極大点の認められないもののグループとのみす るより も,これにさらに筆者の設定した △1鋸_添

cの

_{小 さいも} のを も合めた方が より妥当なのではないか と考えるもの である。 クリ樹皮タンエンは紫外部吸収スペ クトルにおいて極 大点を示 さないとされているが,この点についてはさら に検討す る必要があると思われ る。筆者は供試材料に αれ,″,σ″″α_{tt SIEB.Ct Zucc.(シ バグ リ}

_)を

_用いて実 験 して極大点が存在す ることを見出した。 ク リ樹皮タンニンを精製段階によつて分別したフラク シヨンを調べると

,吸

収 スペ クトル的に 2つ のタィプに 潤 わかれ ることがわか る。すなわち △1粥ド

cに

ついてみ るとフラクシヨン

Bは

フラクションAよ り小 さ く,フ ラ クシヨン

C,Dお

よびEはフラクシヨンAよ り大 きい。 したがつて フラクション

Bの

傾 向とフラクション

C,D

お よびEの傾 向は対照的である。 クリ樹皮 タンニンの吸 収 スペ クトルは これ らの 2傾 向の吸収の加成吸収である ことカミ}佳定 され る。 円形ペーパークロマ トグラフイに よつて クリ樹皮 タン ニンは多数のフラクションか ら成ることが認めらたた。 また これ らの フラクシヨンは吸収スペクトルの場合と同 様に 2つ のタィプに大別す ることがで きた。 これ らの知見は クリ樹皮 タンニンの組成について考察 す る場合に役立つ ものである。とくに 働∫′_{,2,,の 中で} 極大 点を示す もの と示 さない もの とがあると い う事実 は

,そ

_{れ らの組成の変移 と関連 して きわめて興味深いと} ころである。 (1961.5.515≧

4)

献 1)BANDOW i Biochcm.Zciぃ chr.,2%, 112(1958) 2) A.B.BRADFIELD, ｀こ. PENNEY, W. B, WRICHT:

」・

ChCm.soc.,32(1947)

5) A.E.BRADFIELD,M.PENNEY:J.Chem,soc., 2249 (1948)

4) A.W.SOHN:Angew Chcm。

, 60, 559(195Cl) 5) A. V.SoHN:Lcder,2, 4(1951) 6) lvI.A.BucHANAN,H.F.LEWIS,Bo W. ヽげEBER: 」.Am.Lcathcr Chcmist's Assbc.,45,515(195C)

7) L. F. ヽ[ARANVILLEJ O. GoLDSCHMID : Anal. ChCm.,26,1狼

5(19y)

8)岸

本 潤:日本林学会関西支部大会講演集

NO.7

64 (1957)

9)岸

本 潤:日林誌

43212(1961)

10)

〃

_:65回

_{日本林学会大会講演集 358(1956)} 11) 事とFREUDENBERC.J WALPuS卜 I: Bcr., 54, 1695 (1921)

12)岡

村 浩 :日林誌 425C9(1960) 本 文 び す む

クリ樹皮 タンニンの紫外部吸収スペ クトルと円形 クロマ トグラムについて ( 25 )

Sumttnary

Gcncrally9 invcstigators have adHlittcd that区 &URI bark tannin has nOt a maxil■ IIum point in ultraviOlct中

absorption spcctra, butェ nOrc data arc nccdcd on this POint.

I fOund thc fact that KURI bark tannh has a maxilnum point in ultraviOlc卜 absOrption spcctra. In this studち I uscd(】,∫歩,2夕,ι″ワカ,演2 SIEB.Ct Zucc.(SHIBAGURI).ThCrc 2rc two typcs Of thc tcndcncy

Of ultraviOlc卜absOrption spcctra in fivc fFaCtiOns Of XiURI bark tannin.

△logKc(=10gKmax,P 10gKmin.p)Of B fractiOn is smaller than △10gltC Of A fractiOn and △10gICC

of G,D and E fractiOn is largcr than _△10gKc Of A fractiOn.

ThcrcfOrc, this tcndcncy of ultraviOlct‐ absorption spcctra of B fractiOn fOrms a markcd cOntrast tO thOsc of spcctra Of C, D and E fractiOns.

It is csti=hatcd that ultraviЫモt―absOrptiOn spcctra of XiURI bark typcs in thcsc fractiOns spcctra,

a compositc spcctra Of twO

By circular papcr chromatOgraphy, it M′as shO、Tn that K〔JRI bark tannin cOnsistcd of numcrous

毎モ■i

( 24 )

Phot. l Gircular chrOmatogram

of ЖttURI bArk tannin.

fractiOn D

PhOt. 4 Circular chromatOgram

of ttitチRI bark tannin.

fractiOn C

5 Gircular chrOmatogram

Of K〔JRI bark tannin. ― ャ士モ ￨ lit!i

::1ュ■

fraction B

PhOt, 2 Circular chrOmatOgram Of KtTRI bArk taanin.

山序

ftti

と,r挙

fraction E

Circular chromatogram of KURI bark tannin. PhOt. 5