大環状シクロデキストリン類の存在の証明及びその 分子構造

大環状シクロデキストリン類の存在の証明及びその 分子構造

著者 遠藤 朋宏

雑誌名 星薬科大学紀要

号 43

ページ 7‑15

発行年 2001

URL http://id.nii.ac.jp/1240/00000104/

Proc， Hoshi Univ． No，43，2001

大環状シクロデキストリン類の存在の証明及びその分子構造

遠  藤 朋  宏 星薬科大学 薬品物理化学教室

Isolation， Puri血cation and Characterization of I．arge−ring Cyclodextrins，

       and Their Molecular Structures

Tomohiro Endo

D⑳αγτwηω∫P㌧sτcαZCん￠〃2ゴ∫ぴy，Ho謝ひWθγs⑳

1．はじめに

 シクロデキストリン（Cyclodextrin：CD）は，デンプン のようなα・1，4・グルカンにBαc棚μs勿αce抱ηs等が産生 するCyclodextrin glucanotransferase（CGTase）を作 用させて得られる環状マルトース類である．これらの中 で6，7及び8グルコピラノース単位（Glucopyranose

unit：GU）からなるα一，β・，γ一CDはすでに工業的に生産さ れており，高純度試料を容易に入手可能であることか

ら，種々の応用研究を含め広く研究の対象とされてき た．これらの分子構造は，Fig．1に示したように，分子 内部に疎水性空洞を持っ円錐台形のような構造をしてい る．この空洞内に，大きさと形が適合するゲスト分子全 体またはその一部を立体選択的に取り込み，包接複合体

を形成し，包接したゲスト分子の物理化学的性質を修飾 する．この包接複合体形成能という特徴的な性質から，

これらのCDは多分野にわたりすでに応用されている．

特に薬学の分野では，化学的に不安定な薬物の安定化，

難水溶性薬物の可溶化，薬物の溶解性及び薬剤からの放 出制御，バイオアベイラビリティの改善等を目的に機能 性添加剤として研究が展開されており，実際の応用例と して，非常に化学的に不安定なプロスタグランジンを製 剤化する際にCDが利用され，この製剤の安定化に成功 したことはよく知られている．α・〜γ一CD及びこれらの 誘導体の研究成果は，すでに多くの総説にて紹介されて

いる1−8）．

 しかしながらCD類にっいて，すでに全てのことが解 明されているか，というとそうではない．例えばなぜこ のような物質を細菌が生成するのかという問題は，Am・

ylaseと同じようにCGTaseが菌体外に放出され，デン プンのような多糖類を分解する酵素であることから，

CD類も細菌のエネルギー源として利用されているのだ ろうと予想されてはいたが，その証明は行われていな かった．しかし最近になり，ある種の細菌の変異株に CDを菌体内に取り込む輸送担体が見っかり，さらに菌

α一CD

β一CD

Y−CD

Fig．1． Molecular Structures ofα一，β一andアCDs．

   （Left）：side view，（Right）：from O6 side

体内でCyclodextrinaseで加水分解後， Phosphorylase 依存的な経路で代謝されることが明らかになり，これま での予想が正しかったことが証明された9一川．

 また，9GU以上の大環状CD（Large−Ring CD：LR−

CD）にっいても，1965年のFrench等による9〜13 GUからなるLR−CD類（δ・CD〜θCD）の存在に関する 報告及び小林等によるδ一CDの単離及び結晶構造に関す

る報告は存在したが12 14），これらのLR CD類は，存在 量が非常に少なく，かっ分離・精製が困難であったこと から，物理化学的性質は不明なままであった．また14

7

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GU以上のLR−CD類はその存在自体が知られていな かった．さらに，LR−CD類は環状構造が非常に柔軟性に 富み，また高い水溶性を持ち，そのため包接複合体を形 成しにくく，有用性が低いものと予想され，労力に比し メリットが低く，研究に値しないものと考えられていた ことから，これらに関する研究は進展していなかった5）．

しかし，1993年より我々の教室では市販のCD粉飴か らこれらのLR・CD類を単離・精製し，その存在の証明 を行ってきた．また，水溶性などの物理化学的性質につ いて確認を行い，従来の予想とは異なることも報告して きた．さらに10及び14GUからなるε・及び −CDにつ いては，単結晶X線構造解析を試み，従来のCDには見 られなかった分子構造及び結晶構造の変化を確認した．

 この総説では，LR−CD類の存在の確認及びその構造 について紹介させていただく．また，最近のLR−CD類 の生成に関しても若干ではあるが紹介させていただく．

2．大環状CD類の単離・精製及びその確認

 CGTaseは，先に述べたBαc 〃μs〃zαcρmηs以外にも 且C舵川αηS，且Sτ￠αγo仇0㎜0ヵ励μSなど，数種の微生物

により産生され，環状化反応（Cyclization），直鎖糖間転 移反応（Disproportionation），開環糖転移反応（Cou−

pling）及び加水分解反応（Hydrolysis）の4反応に対 し，触媒作用を示すことが知られている15コ6㌧また，

CGTaseの結晶構造や活性中心等については詳細な検討 がすでに多数報告されている17 19｝．しかし，1990年代 の初頭において，CGTaseによりCD類を生成したとき の重合度の限界に関しては，ほとんど情報がない状態で あった．そこで，CGTaseがどの程度までのLR・CDを 生成可能か確認することを目的に，本酵素を使用して食 品添加物として生産された，市販のCD混合物中に存在 するLR−CD類を個々に単離・精製し，まずその存在の 証明を行った．

2−1 各大環状CDの単離・精製

 小林等の方法に準じ，LR−CD含量を高めた試料

（LR−CD混合物）の調製をFig．2に示した方法により 行った13）．原料として使用したCD混合物は，バレイ ショデンプンをCGTaseにより処理し生産された市販 のCD混合物を使用した．まず， CD混合物中に存在す る分岐グルカン，分岐CD及び直鎖グルカンを除去する ため，CD混合物を酢酸緩衝液（pH 5．2）に溶解し，β一 Amylase， Pullulanase及び酵母とともに処理した．処 理後，得られた懸濁液を遠心分離し不溶物を除去後，次 いで上清中に存在するα一〜rCDを除去するため，各CD をBromobenzene及びTetrachloroethaneと低温下，

不溶性包接複合体を形成させ，これらの大部分を除去し た，さらに鎖状デキストリン類はエタノールにより不溶 化し，除去した．得られた試料溶液を脱イオン，脱色後，

Res幽d凹e

CD Powder

1）Dissolve in Acetate Buffer（pH5ユ）

2）Addβ一Amylase

3）Shake 100叩m at 30℃for72 h 4）Centr∬uge 14000 gが10℃for 15 min

Residue

5）Add Bromobenzeoe   Tetrachloroethane   Ethaml

6｝ Stirat 4°C for 12h

7）Centrifuge 14000 g at 4°C『or 15min

Supematant

8）Deionize（Amberlite MB−3）

9）D㏄olor立e（Ac6ve Carbon）

10） Filt臼te through Successive La ofFilter Paperand Celite 11）Add Glucoamylase 12）Add Acetone

13）Centrifuge 14000 g at 4③C for lOmin

Precipitate

 ←

LR−CD Mlxture

Supernatant

Fig．2． Preparation Method for Large・Ring CD    Mixture．

残存する鎖状デキストリン類はGlucoamylaseにより 加水分解した．最終的に，Glucoamylaseを熱失活後，

アセトンによりLR−CD類を沈殿させ，これを回収した．

 得られたLR−CD混合物は，酵素的及び化学的処理に より除去できなかった鎖状デキストリン類及びα一〜

γCDを含んでいると考えられることから，まずこれらの 除去を目的にLR−CD混合物をOctadecyl silica（ODS）

を用いたカラムクロマトグラフィー及びHPLCにより 処理した．次いで，GU数の少ないCDから順次溶出さ れることがすでに知られているAminoカラムを用い，

各ピークを個々に精製し，13種類の高純度試料を得た．

2−2 各大環状CDの確認

 得られた13種類の試料を確認するため，各試料の FAB−MS及びNMR測定を行った．

 CDの分子量は， GU数から計算可能であり，逆に分子 量が測定されれば，その分子を構成しているGUの数が 明らかとなる．そこでグリセリンまたはMagic Bullet をマトリックスとして，得られた13種類のLR−CDの 分子量をFAB−MSにより測定した．その結果，得られ た各LR−CDの分子量は計算から求められる予想分子量 とよい一致を示し，得られた各LR−CDは9〜21GUか ら構成されていることが明らかとなった．

 しかしデンプンを原料としてCDを製造した場合，デ ンプン中に存在する分岐構造に由来すると考えられる が，分子内にα一1，6結合を有する外分岐及び内分岐CD が若干混入することが知られている．内分岐CDは，分 子量を測定した際，構成しているGU数が同じであれ

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C2

H2，H4

C1 C4  C3

     ＼

lc5

／     c6

100       90       80 70         PP

4

︸ 8

§ ；

．H6 1 ^︸

H3

●

8

噸

3

●

H1

§ φ

Fig．3．1H−13C COSY NMR Spectrum of −CD．

   Solvent， Deuterium oxide；Temperature，50℃

ば，分子量から区別することは難しい．そこで，次に NMRにより環状構造の確認を行った． CDは各GUが 環状に結合した特徴的な分子構造を有するため，末端の GUというものが存在せず，各GUの6個の炭素原子は 全てのGUでほぼ等価であると予想される．その結果，

α一〜γCDの13C−NMRスペクトルは特徴的な6本の明 確なシングレットシグナルを示すことが知られている．

Fig．3は6−cD（14Gu）の2次元NMRスペクトルであ り，このスペクトルはα一〜γ一CDのものと非常に類似し ていた．また，他の12種類の試料に関してもほぼ同様 なスペクトルが得られており，それらの構造も環状構造 を有していることが確認された．なお，分岐CD類は ODSカラムを用いたHPLCによっても我々の精製試料

中には存在しないことを確認した．

 以上の結果から，得られた13種類のLR−CD類は9〜

21GUから構成されるδ一〜π CDであることが確認さ れ，CGTaseは少なくとも21GUまでのLR−CDを生成

可能であることが明らかとなった．現在，基質のα一1，4一 グルカンの重合度及び反応時間を制御することにより，

CGTaseは60 GU以上のLR−CD類を生成可能である

ことが確認されている20）．

2−3 大環状CD類の分子構造の変化

 各LRCDの13C−NMRスペクトルを測定した際に非 常に興味深い知見を得た、α一〜π一CDの13C−NMRスペ クトルから得られた各炭素原子の化学シフト値を比較す ると，Fig．4に示したようにGU間の結合に関与してい

1。。㌔昏■唱与昔闘

90

80

（巨合ご︑三・︐晴︒言●エO

Fig．4．

 6     9     12     15     18     21

    Number ofglucopyranose units

Variation in l3C Chemical Shifts of CDs with Number of Glucopyranose Units．

■，C1；〈〉， C2；○， C3；●， C4；［コ， C5；△， C6

9

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るC1及びC4の化学シフト値が， LR−CDでは高磁場ヘ シフトしていることが確認された．一方，結合に関与し ていないC2， C3， C5及びC6は全てのCDで変化はほ とんど観測されなかった．この変化はCDの環状構造の 変化に由来すると考えられ，LR−CD類はα 〜rCDと同 様にα一1，4結合によりGUが結合しているが，詳細な分 子構造は異なることが示唆された．

3．ε・及び −CDの単結晶X線構造解析

 CD類の結晶構造は，すでにα一21−25），β一26−28），γ29−31）及 びδCDI4）の4種にっいて明らかにされている．また，

これらの誘導体及び包接複合体の結晶構造も多数報告さ れている17−19）．しかし，ε一CD以上のLR−CD類に関して は報告が全くなかった．また先に述べたように13C−

NMRスペクトルの結果から，δ・CD以上のLR−CD類は α一〜アCDとは分子構造が変化している可能性が示唆さ れた．そこで，ε一（10GU）及び −CD（14GU）の単結晶を 各々アセトニトリル水溶液，1・プロパノール水溶液から 作製し，単結晶X線構造解析を行った．

3−1ε 及びz・CDの分子構造

 Fig．5及びFig．6にε一及び −CDの分子構造を示し た．これらの図から分かるように基本的にはε一CDと

℃Dの分子構造は類似していることが分かった．両 LR−CDともに分子中に2っの非対称単位を有しており．

非対称単位はそれぞれ5個（G1〜G5）及び7個（G1〜

（1）from b axis

G1

（2）side view

G1★

Fig．5． Molecular Structure ofε一CD．

（1）fromθaxis

G2

（2）side view

G5

o o

Fig．6． Molecular Structure of −CD．

G7）のGUを含んでいた．また分子全体を側面から見た 場合，ε一CDはカニのような形を， −CDはチョウのよう な形をしており，両翼に広がる爪あるいは羽の部分の構 造はα一〜γ一CDの分子構造に見られる円錐台形の側面に 類似した構造であることが確認された．

3−2α一〜γ・CDとの分子構造の類似点

 各GU間の結合は，他のCDと同様にα一1，4結合であ ることが確認された．またtri−0・methylβ一CDのような 例外はあるものの32・33），GUのコンフォメーションは 4C1のイス型コンフォメーションであることが知られて いる．今回結晶構造が決定された，ε一及び ・CDを構成し ている全てのGUも4C1のイス型コンフォメーション であることが確認された．さらに，各GU中の原子間の 結合距離，結合角及びグルコピラノース環内のねじれ角 は，すでに結晶構造が明らかにされているCD類とよく 一致することが確認された．これらの結果から，グルコ

ピラノース環の構造には，大きなひずみは存在しないこ とが示唆された．これについて，Saenger等はCremer とPopleのPuckeringパラメータを計算し，同様の結

果を得ている34）．

 04原子を介した，グルコシド結合の距離と結合角も 他のCDとよく一致しており，結合角の平均値（118°）は マルトースに見られる値と非常に類似していた35−38）．こ の結果から，グルコシド結合にも大きなひずみは存在し

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ないことが示唆された．さらに隣接したGU間の04

（n）…04（n−1）原子間距離はα一CD＜β一CD〈γCDの順に 長くなっているが，δ一CD以上のLR・CD類では，この距 離がγ一CDとよい一致を示すことが確認された．グルコ シド結合のひずみ及び隣接したGU間の04（n）…04（n−

1）原子間距離が，GUの増加によって変化しないことか ら，δ一CD以上のLR−CD類では， GUが増加しても，α・

〜γ一CDに見られるような， CD環の平面的な単なる拡大 にはっながらないことが示唆された．

 またCD結晶中に一般的に見られる，（＋）−gaucheと

（一）−gaucheの両コンフォメーションを示す1級水酸基 の乱れもε一CDでは4箇所のGUに， −CDでは6箇所の GUに存在した．

3−3α・〜γ一CDとの分子構造の相違点

 GU間のコンフォメーションには，すでに結晶構造が 明らかになっているCDとは大きく異なる部位が存在し た．グルコシド結合のコンフォメーションはコンフォ メーションのエネルギー計算から2種の低エネルギー コンフォメーションタイプを示す39・40）．最もエネルギー の低いコンフォメーションは隣接したGUの1級水酸 基と2級水酸基が円錐台形の互いに反対に位置するs吻

ε一CD _る

！＼・・

G3

○

03

G2

Fig．7． Structures Showing Two Types of Conforma・

   tions ofα一L4−Linkage．

   G4 and G5 inε CD and GI and G2 in −CD are    in the∫yηform，

   G3 and G4 inε一CD and G7＊and GI in −CD    are in theαητゴform．

   Dashed lines indicate hydrogen bond．

型コンフォメーションである．このsyη型コンフォメー ションの配列は，直鎖のオリゴ糖の構造中にも見られる 配列である35−38 41｝．一方Fig．7に示したように，ε一cD

と ・CDではその配列は乱れており， CD環内の2箇所 に，もう一っの低エネルギーコンフォメーションである 一方のGUが180°回転したαηκ型コンフォメーション が存在した．このαηκ型コンフォメーションは初めて 発見された配列であり，すでに構造が明らかにされてい るCDではCD環の柔軟性が制限されているため不可能 であったが，syn型コンフォメーションに比べエネル ギー的に好ましくはないものの，ε一CD以上のLR−CD類 では可能な構造であることが示唆された．Saenger等 は，CD様の円錐台形の側面がこの部位で反転すること から，これをBand nipと名付けている42、．このBand HipはCDの分子内水素結合に影響していた． CDは通 常，隣接したGUの2位と3位の水酸基間に水素結合を 形成していることが知られている．この水素結合は，マ ルトヘキサオースーヨウ素複合体の結晶においても観察 されるようにCD環の安定化に寄与しており4ハ，また重 水素交換反応の速度が遅いことなどから，比較的強固に 結合していることが知られている43・44）．しかし，ε一CDと

−CDでは，2位と3位の水酸基間の水素結合という他の CDと類似した水素結合の部分も存在しているが， Band nip部位では3位と6位の水酸基間で水素結合が形成さ れていた．この新規な水素結合もCD環の安定化に寄与 していると考えられる．さらにBand nip部位に続く GU間の水素結合はよじれのため，ε一CDでは切れている が（Fig．8）， ・CDでは弱いながらも水素結合が回復して

 ヱ

  漂A

・

ピ

     03

         06

      03   02

：

 へ  むう L8°A てべ・・

    ・・↑

     Q？1、

     C3（｝○・3ぺ

 ／02

G

9

Fig．8． Intramolecular O2（n）… 03（n−1）and O6（n）…

   03（n−1｝Hydrogen Bonds ofε一CD．

   Only C2， C3，02 and O3 in each glucopyra−

   nose unit except for G3 and G3＊are drawn．

   In G3 and G3＊， C4， C5， C6 and O6 also are

   drawn．

   Dashed lines indicate hydrogen bonds，

一 11一

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      ユ     ヨ

    梨

 Cl  O

磯㍗

  ＼、二、

  03㌔

    マ87λ   。、（鴛・…A

  C3      06

    …     ロ

①㌶。，

。、 磁

     、、、、、、

      o；

06ψ

2．63A

      づ

       ヨ

      ぼ。 鱗

         ①彗∵蹴議l

      O2   03   02

Fig．9． Intramolecular O2（n）…03（n−1）and O6（n）…

     03（n−1）Hydrogen Bonds of −CD、

     Only C2， C3，02 and O3 in each glucopyra−

     nose unit except for G7 and G7＊are drawn．

     In G7 and G7＊， C1，05， C6，06 and O6 also      are drawn．

     Dashed lines indicate hydrogen bonds．

いることが確認された（Fig．9）．これはGUの増加によ り，ε一CDに比べ， z CDではよじれが緩和されているこ とを示唆している．CD環にっいては， Fig．10に示した ように，α一〜γ一CDはほぼ円形のCD環を持っており，す べての04原子はほとんど同一平面上に存在するが，

α一CD

β一CD

Y−CD

δ一CD

Fig．10．

・，

（^{αΩ 66}

θ

臼

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φ8㍉閲

610

680

α○

○ 引 の○  

○ 040

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9︶Gぐ

○

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O_O

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G3

G2 G4

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G2 G1

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G3 G5

     ㌢・、ぷン     δ＼こ二⊃、コト

G5 〔！メ＼

G3

G7 G9

     ，性   ）G7

−＿一一、︑

一」、／ノG6 Geometries of O4 Arrangement ofα一，β一，γ一 andδ一CDs．

ε一CD

G3．

Gド

｛｛叙   〈◇

／⑪

Fig．11．

O

G2° GI

G5．

∫｛η㍉・：こごこ」：ノF

  ｛、．〜ト／二 1㌧＼：こ㍉、、

愈ノ

 ！汀

      G5

Geometries of O4 Arrangement ofε一and −CDs．

G

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δ一CDは楕円形のCD環を持ち，04原子が形成する面は アーク様に曲がっていることが知られていた14・21−31｝．一 方Fig．11に示したように，ε一CDとε一CDではCD環は より楕円形となり，04原子が形成する面はサドル様に 折りたたまれ，分子中の二っの平面が形成する面の角度

は，ε一CDでは121．6°， −CDでは75．2°と， z−CDの方が より強く折り曲げられていることが確認された．この分 子構造の変化は，GUの増加によって引き起こされてい

ると考えられた．α一〜γ一CDに関しては， rCDのGU間 のコンフォメーションがマルトース類と似ていることか ら，GUの増加が，環化によって引き起こされたひずみ を順次解消し，γCDにおいて最もひずみを減少させて いると考えられる，しかしδ一CD以上のLR−CD類では，

さらなるGUの増加による，04結合周辺の立体障害を 回避し，かっ先に述べたグルコシド結合のひずみや隣接 したGU間の04（n）…04（n−1）原子間距離を保っため，

より対称性の低いCD環構造をとるようになったと考え られる．以上の構造変化が，13C−NMRスペクトルにお けるC1及びC4の化学シフト値の高磁場シフトを引き 起こしたものと考えられた．

3−4 ε一及び −CDの結晶構造

 α・〜γCDが1一プロパノールまでの低級アルコールや アセトニトリルのような小分子と結晶性の包接複合体を 形成することは単結晶X線構造解析の結果から証明さ

れている．今回，ε一CDはアセトニトリル水溶液から，

−CDは1一プロパノール水溶液から単結晶を作製した が，得られた結晶構造中に水分子は存在するものの，こ れらの有機溶媒は確認されなかった．また，水から再結 晶したε一及び −CDの結晶構造は我々が決定した結晶構 造と同じであった42）．これらの結果から，ε一及び ・CDは 小分子とは包接複合体を形成し難いことが示唆された．

これはキャピラリー電気泳動法により決定された，水中 でのサリチル酸やイブプロフェンアニオンに対する ε一CDの低い包接複合体形成能と矛盾しなかった45）．

 CD及びそれらの包接複合体の結晶構造はFig．12に 示したようなChannelタイプとCageタイプに分類さ れるが，すでに結晶構造が明らかにされているα一〜

δ一CDの水和物の結晶構造は，すべてCageタイプであ ることが知られている17）．しかしε一CDと −CDは，水和 物の結晶としては初めて，結晶構造中に2回回転軸に 沿って分子が積み重なった，Head−to−tail型のChannel タイプの結晶構造を有していた．また形成されたChan−

nelは一般に直線的ではなく， Channel軸に対して傾い ている例が多いが，ε・CDと ・CDの場合，直線的であり，

かっ隣接したCD環の一部がChannel内に挿入されて いるものの，連続した空洞を形成していた．このChan−

nelタイプの結晶構造はα一CDでは，比較的長い分子あ るいはイオン性の分子と包接複合体を形成した際に見ら

（a）

（b）

（c）

1°0

岡

Fig．12． Schematic Representation of Packing     Structures．

    （a） Head−to−head channel type     （b） Head−to−tail channel type     （c） Cage type

れる構造である34）．このことから固体状態において，

ε一CDと −CDは従来のCDでは包接できない大きなゲス ト分子とならば，包接複合体を形成する可能性が示唆さ

れた．

3−5 11〜13及び15GU以上の大環状CI）類の構造  11〜13及び15GU以上のLR−CDの構造は，ε一CD

や −CDと類似した構造を持っ可能性が考えられる．こ れは CDでは， Band nip部位に隣接したGU間に短い

02…03水素結合を形成すること，またGUの追加は

このBand Hip部位に生じ， Band nip部位に連なったよ じれを緩和させる可能性があるためである．さらに24 GUからなるLR−CDの分子動力学計算から， CD環のら せん状の折りたたみが示されたこと46），また13C・NMR スペクトルにおけるC1及びC4の化学シフト値の変化 が10〜31GUまでほぼ変化が見られないことも理由で ある47｝．しかし，Saenger等により26 GUからなる LR−CD（CA26）の結晶構造が決定され，その分子構造の 全体像は，数字の8のような構造をとっており，6GU

一 13一

Proc． Hoshi Univ． No．43，2001

を反復単位とする2本の左巻き一重らせんから構成さ れていることが確認された34）．一方，21GUからなる π一CDに関しては，その水溶液の小角X線散乱データを 用いて分子構造をモデル化した結果，ε一CD， −CD及び CA26とも異なる構造であることが予想された48）．ま た，ε・及び −CD以外のLR−CDにっいても結晶化を試み たが，結晶は得られず，結晶性が異なることから，これ

らの結晶構造はε一CDや ・CDとは異なることが予想さ れた．以上のように，ε一及び −CD以外のLR−CDの構造 については未だ不明な部分が多く，他のLR−CDの構造 解析が望まれる．

4．今後の課題

 包接複合体形成能に関しては，比較的多量の試料が得 られるδ一CDを用いた検討の結果，スピロノラクトン，

ジゴキシン，フラーレン（C60及びC70）及びシクロウン デカノンなどの大環状ケトン類と包接複合体を形成する ことが明らかとなっている49−52）．また，θ一CDまでのCD 類とイブプロフェンアニオンなどの包接複合体形成能を キャピラリー電気泳動法を用いて検討した結果は，ε・CD は包接複合体形成能がかなり低いが，他のLR−CD類は 強さに差はあるものの包接複合体を形成していることが 示唆された45）．これらのことからLR−CD類も，α一〜

γCDと同様に，大きさと形が適合するゲスト分子全体 またはその一部を立体選択的に空洞内に取り込む可能性 が示唆されており，最適なゲスト分子の探索を続行して

いる．

 またLR−CD類の生成に関しても，最近になりいくつ かの重要な知見が明らかにされている．鷹羽等は，

CGTaseは反応の初期段階において，比較的多量の LR−CD類を生成していること，またジャガイモの塊茎

に存在するPotato D−enzyme及びこれを大腸菌に発現 させて得られた酵素は17GU以上のLR−CD類を多量

に生成することを報告している20・53）．さらにある種の細 菌が発現するα一Amylaseや分岐酵素も反応中間体とし てあるいは最終生成物として環状アミロース類をっくる ことが明らかにされている54 55）．現段階において LR・CD類研究の最大の障害である収量の問題も，将来 的には解決される可能性が見え始めてきており，今後の 進展が望まれる．

5．おわりに

 これらLR・CD類の存在は， CGTaseの反応機構の再 考を促した．また分子構造，水溶性などの物理化学的性 質及び数種の薬物との包接複合体形成に関しての結果

は，従来の予想とは明らかに異なることが確認された．

しかし，LR−CD類の性質は完全に解明されたわけでは なく，特に包接複合体形成能力にっいては，未だその特 性は明らかにされていない．将来，調製方法が改善され 収量が向上し，研究の制限が取り払われたとき，さらに 有用な知見が得られるものと期待する．

謝

辞

 本研究に対し，平成12年度星薬科大学大谷記念研究 助成金（研究奨励金）を拝領いたしましたことに厚く御 礼申し上げます．また，本研究の遂行にあたり終始御指 導いただきました上田晴久薬品物理化学教室教授に深謝 いたします，また，本研究に御指導，御協力をいただき ました諸先生方に御礼申し上げます．最後に，本研究に 協力いただいた星薬科大学薬品物理化学教室の大学院生 ならびに卒論生の皆さまに深く感謝いたします．

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