(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-08
(45)【発行日】2022-08-17
(54)【発明の名称】植物からサポニンを得る方法
(51)【国際特許分類】
A61K 36/73 20060101AFI20220809BHJP
A61K 8/9789 20170101ALI20220809BHJP
A61K 31/704 20060101ALI20220809BHJP
A61P 37/02 20060101ALI20220809BHJP
A61K 8/60 20060101ALI20220809BHJP
【FI】
A61K36/73
A61K8/9789
A61K31/704
A61P37/02
A61K8/60
(21)【出願番号】P 2018527981
(86)(22)【出願日】2016-11-02
(86)【国際出願番号】 US2016060023
(87)【国際公開番号】W WO2017091333
(87)【国際公開日】2017-06-01
【審査請求日】2019-10-28
(31)【優先権主張番号】PCT/CL2015/000062
(32)【優先日】2015-11-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CL
(73)【特許権者】
【識別番号】518182449
【氏名又は名称】ナチュラル レスポンス、エセ.ア.
【氏名又は名称原語表記】NATURAL RESPONSE, S.A.
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】パディージャ イグレシアス、レアンドロ
(72)【発明者】
【氏名】バレンシア ミシャウド、アンドレス
【審査官】井上 能宏
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第03/075939(WO,A1)
【文献】中国特許出願公開第102697839(CN,A)
【文献】国際公開第2014/086853(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2002/0044940(US,A1)
【文献】米国特許第02301787(US,A)
【文献】中国特許出願公開第1895313(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第101366721(CN,A)
【文献】米国特許出願公開第2005/0233016(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61K
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
CAplus/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下を含む、植物からサポニンを精製する方法:
サポニンを含む植物抽出物を提供する工程
1;
前記抽出物を塩および溶媒と混合して第1の溶液を形成する工程
2、
ここで、
前記第1の溶液は、サポニンおよびイオン-多糖複合体を含む;
前記第1の溶液のpHを6~7に調整する工程
3;
少なくとも1つのリン酸塩を
前記第1の溶液に添加し、それによって、可溶性イオン-多糖類複合体を実質的に含まない第1の混合物を形成する工程
4;
前記第1の混合物を加熱する工程
5;
前記第1の混合物を濾過して第2の溶液を得る工程
6;
前記第2の溶液を清澄化して精製サポニ
ンを生成する工程
7、
ここで、前記植物抽出物を提供する工程は以下を含む:
植物バイオマスを提供する工程11;
前記植物バイオマスを乾燥および粉砕する工程12;
前記溶媒を前記植物バイオマスに添加する工程13;
ここで、前記植物バイオマスが、種Quillaja saponaria Molinaから得られ、
前記溶媒は、水である、方法。
【請求項2】
前記
抽出物と混合される塩は、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩、クロム塩、マンガン塩、鉄塩、コバルト塩、ニッケル塩、銅塩、亜鉛塩、アルミニウム塩、銀塩、またはこれらの組み合わせから選択され
る、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記
抽出物と混合される塩は、MgCl
2、CaCl
2、SrCl
2、BaCl
2、MgBr
2、CaBr
2、SrBr
2、BaBr
2、または、それらの組み合わせから選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記
抽出物と混合される塩は、
CaCl
2
である、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記第1の溶液のpHを
6~7に調整する工程は、前記第1の溶液に水酸化カルシウムを添加する工程を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記少なくとも1つのリン酸塩は、リン酸水素ナトリウムである、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記第1の混合物を加熱する工程は、前記第1の混合物を70℃~90℃に加熱する工程
である、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記第1の混合物を濾過する工程は、珪藻土フィルタ
の使用を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記第2の溶液を清澄化する工程は、さらに以下を含む、請求項1に記載の方法:
前記第2の溶液のpHを7未満に低下させる工程
21;
少なくとも1つのポリマー吸着剤、および、少なくとも1つの粘土由来材料を加え、少なくとも1つのポリマー吸着剤、および、少なくとも1つの粘土由来材料を濾過によって除去する工程
22。
【請求項10】
前記第2の溶液のpHを
7未満に低下させる工程は、前記第2の溶液に塩酸を添加する工程を含む、請求項
9に記載の方法。
【請求項11】
前記少なくとも1つのポリマー吸着剤は、ウシゼラチン、魚ゼラチン、植物起源のタンパク質、アルブミン、乳タンパク質、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルポリピロリドン(PVPP)、および、それらの組み合わせから
なる群から選択される、請求項
9に記載の方法。
【請求項12】
前記粘土由来材料は、ベントナイトである、請求項
9に記載の方法。
【請求項13】
前記粘土由来材料
を濾過によって除去する工程は、珪藻土フィルタ
の使用を含む、請求項
9に記載の方法。
【請求項14】
精製サポニンをさらに精製することを含み、
前記精製は、ナノ濾過、限外濾過
、ダイアフィルトレーション、または、それらの組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は植物から化合物を得る技術分野に関し、特に、植物からサポニン類を製造および浄化するための方法を提供する技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
(関連技術の説明)
サポニンは、1つ以上の糖(糖)基に結合したステロイドまたはトリテルペノイド部分を含む化学構造を有する、多種多様な植物に存在する化合物である。サポニンの多種多様な化学構造は、多様な物理化学的および生物学的特徴を提供し、したがって、食品、化粧品、採掘、農業、および製薬分野などの多くの産業用途を提供する。
【0003】
サポニンを含有する製品を得るためには、植物材料からのこれらの化合物の抽出および精製が必要である。しかしながら、サポニンの化学構造の多様性と、サポニンの供給源に存在する無数の望ましくない化合物および不純物との両方のために、高純度のサポニン抽出物を得ることは技術的に困難である。例えば、望ましくない不純物としてはフェノール化合物、タンパク質、炭水化物および多糖類があげられるが、これらに限定されない。抽出物中の望ましくない不純物の含有量は、その工業用途に直接影響する。実際、免疫学的アプリケーションにおけるサポニンの使用は高度に精製されたサポニン、すなわち、その医薬品使用に悪影響を及ぼし得るいかなる不純物も含有しないサポニンを必要とする。
【0004】
溶媒抽出、吸着、限外濾過、または、クロマトグラフィーを含む、サポニンの浄化のための種々の公知の方法がある。例えば、米国特許出願公開第2014/0030318号は、可溶化化合物および可溶化溶媒を使用し、続いて希釈または透析を行うサポニンの浄化方法を記載している。チリ特許出願第200202573号は、吸着剤を用いて不純物を除去し、続いて濾過することによるサポニンの製造方法を開示している。同様に、米国特許第6,355,249号は、限外濾過、高速液体クロマトグラフィー、および、逆相クロマトグラフィーによるサポニンの浄化を記載している。
【0005】
しかしながら、現行の浄化方法は、(i)工業的レベルにスケールアップできない;(ii)高価である;(iii)浄化されたサポニンを得るために過度に長い期間を必要とする。例えば、90%のサポニン(乾燥固形分に基づく)に基づく製品のバッチの製造時間は、これらの従来の方法を用いて約2ヶ月かかる可能性がある。さらに、これらの処理は、不純物、特に植物抽出物中に存在する多糖類を、それらの大きなサイズが限外濾過膜を通過するのを妨げるので、完全に除去することができない。これらの多糖類は液体サポニン抽出物の貯蔵中に、またはエンドユーザーによって使用されるときに、望ましくない沈殿物を形成し得、したがって、精製サポニンについての特に負の特質と考えられる。
【0006】
したがって、多糖類および他の不純物を十分に除去し、時間および生産コストの両方において効率的で高度に精製されたサポニンを得るための新しい方法が必要とされる。
【発明の概要】
【0007】
いくつかの実施形態は、サポニン、および、非サポニン多糖類を含有する植物抽出物を提供する工程、抽出物を溶媒に溶解、および/または、懸濁された塩と混合してイオン-多糖類複合体を含有する混合物を形成する工程、混合物のpHを調節する工程、イオン-多糖類複合体を沈殿させる工程、沈殿物を濾過する工程、および残りの溶液を清澄化してサポニンの抽出物を生成する工程を含む、植物からサポニンを得るための方法を提供する。したがって、本出願は、工業的規模で、従来の方法よりもはるかに速く、精製サポニンを迅速かつ再現可能に得るための植物抽出物の不純物の除去を提供する。
【0008】
いくつかの実施形態は、サポニンを含有する植物抽出物を提供する工程と、抽出物を塩および溶媒と混合して第1の溶液を形成する工程であって、第1の溶液はサポニンおよびイオン-多糖複合体を含む工程と、第1の溶液のpHを6から7の間に調整する工程と、第1の溶液に少なくとも1つのリン酸塩を加える工程によって、可溶性イオン多糖複合体を実質的に含まない第1の混合物を形成する工程と、任意選択で第1の混合物を加熱する工程と、第2の溶液を得るために第1の混合物を濾過する工程と、精製されたサポニンの抽出物を生成するために第2の溶液を清澄化する工程とを含む、植物からサポニンを精製する方法を提供する。
【0009】
いくつかの実施形態において、サポニンを含有する植物抽出物を提供する工程は、植物バイオマスを提供する工程;バイオマスを乾燥および粉砕する工程;および、溶媒をバイオマスに添加する工程を含む。
【0010】
いくつかの実施形態において、バイオマスは、Quillajaceae、Asparagaceae、Araliaceae、FabaceaeおよびSapindaceaeのファミリーから選択される植物から得られる。いくつかの実施形態において、バイオマスは、種Quillaja saponaria Molinaから得られる。
【0011】
いくつかの実施形態では、バイオマスが少なくとも6ヶ月齢、少なくとも12ヶ月齢、少なくとも18ヶ月齢、少なくとも24ヶ月齢、少なくとも30ヶ月齢、少なくとも36ヶ月齢、少なくとも42ヶ月齢、少なくとも48ヶ月齢、少なくとも5歳齢、少なくとも6歳、少なくとも7歳、少なくとも8歳、少なくとも9歳、少なくとも10歳、少なくとも11歳、少なくとも12歳、少なくとも13歳、少なくとも14歳、少なくとも15歳、少なくとも16歳、少なくとも17歳、少なくとも18歳、少なくとも19歳、少なくとも20歳、少なくとも21歳、少なくとも25歳、少なくとも26歳、少なくとも27歳、少なくとも28歳、少なくとも29歳、少なくとも30歳、少なくとも35歳、少なくとも40歳、少なくとも45歳、少なくとも50歳、少なくとも55歳、少なくとも60歳、少なくとも65歳、少なくとも70歳、少なくとも75歳、少なくとも80歳、または、それらの任意の組み合わせの植物から選択される。
【0012】
いくつかの実施形態では、植物抽出物は固体として提供される。いくつかの実施形態では、植物抽出物は溶液として提供される。いくつかの実施形態において、植物抽出物は、スラリーとして提供される。
【0013】
いくつかの実施形態では、溶媒は水である。いくつかの実施形態では塩はカルシウムクロリドである。いくつかの実施形態では、第1の溶液のpHを調節する工程は、第1の溶液に水酸化カルシウムを添加する工程を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのリン酸塩がリン酸水素ナトリウムである。いくつかの実施形態では、この方法が第1の混合物を70℃~90℃に加熱する工程をさらに含む。
【0014】
いくつかの実施形態では、第1の混合物を濾過する工程は珪藻土フィルタを含む。いくつかの実施形態では、第2の溶液を清澄化する工程が第2の溶液のpHを7未満に低下させる工程と、少なくとも1つのポリマー吸着剤、および、少なくとも1つの粘土由来材料を添加する工程と、濾過によって少なくとも1つのポリマー吸着剤、および、少なくとも1つの粘土由来材料を除去する工程とをさらに含む。いくつかの実施形態では、第2の溶液のpHを低下させる工程は第2の溶液に塩酸を添加する工程を含む。
【0015】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマー吸着剤がウシゼラチン、魚ゼラチン、植物起源のタンパク質、アルブミン、乳タンパク質、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルポリピロリドン(PVPP)、および、それらの組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では、粘土由来材料はベントナイトである。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマー吸着剤、および、少なくとも1つの粘土由来材料を除去する工程は珪藻土フィルタを含む。いくつかの実施形態は、ナノ濾過、限外濾過およびダイアフィルトレーション、または、それらの組み合わせのうちの1つ以上を含む、浄化サポニンのさらなる浄化をさらに含む。
【0016】
いくつかの実施形態は、本明細書に記載の方法によって得られる精製サポニンの抽出物を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
図1】
図1は、キラヤ・サポナリア・モリナ(Quillaja saponaria Molina)の樹皮からのサポニンの精製プロセスの概略図である。
【0018】
【
図2】
図2は、キラヤ・サポナリア・モリナ(Quillaja saponaria Molina)のバイオマスからのサポニンの精製プロセスの概略図である。
【0019】
【
図3】
図3は、従来の方法によって得られる、サポニンを含有する生成物からのサポニンの精製プロセスの概略図である。
【0020】
【
図4】
図4は、全植物バイオマスから液体および粉末精製サポニン製品までサポニンを得るための完全なプロセスの一般的な概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
先に記載したように、本出願はサポニンの抽出およびその後の不純物、特に遊離多糖類(すなわち、サポニンの一部でない多糖類)の除去を含む、植物からサポニンを得て浄化する方法に関する。
【0022】
驚くべきことに、サポニンを含有する植物抽出物への塩の添加は一定遊離多糖不純物とイオン-多糖複合体を形成するが、サポニンの糖鎖とは形成しない。これは、サポニンが溶液中に維持されている間、イオン-多糖複合体の除去を促進する。
【0023】
いくつかの実施形態において、沈殿は、1つ以上のリン酸塩を添加する工程によって促進される。いくつかの実施形態において、沈殿は、ヒドロキシドな塩基を添加する工程によって促進される。
【0024】
本出願を説明するために使用される全ての専門用語は、当該技術分野における基礎的知識を有する者にとって理解されるのと同じ意味を有する。しかしながら、本出願の範囲をより明確に定義するために、本説明で使用される用語のリストを以下に含める。
【0025】
用語「サポニン」は、ステロイドまたはトリテルペノイドを含む不溶物疎水性部分、および1つ以上の糖鎖を含む親水性部分を含むことを特徴とする任意のグリコシドとして理解されなければならない。糖類は、グルコース、アラビノース、ガラクトース、ラムノース、キシロース、フコース、キシロース、スクロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、セロビオース、キトビオース、イソマルトース、ソホロース、ソルビトール、マンニトール、グルクロン酸およびガラクツロン酸を含むがこれらに限定されない任意の糖であり得る。
【0026】
本明細書で使用される「植物抽出物」という用語は、とりわけ、溶媒抽出、吸着、浸軟、蒸留などの当技術分野で知られている任意の方法によって、植物の一部から抽出することによって得られる任意の物質または誘導製品を指す。「植物抽出物」はまた、以前に第1の抽出処理を受け、液体または粉末の両方として一般大衆に販売されて見出され得る、植物抽出物に基づく任意の産物とみなされる。
【0027】
本明細書で使用される「バイオマス」という用語は、植物界に由来する任意の生物学的材料を指す。例えば、バイオマスは、樹皮、幹、葉、茎、根、シード、花、果実、または、それらのいずれかの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態において、全植物バイオマスが使用される。「全植物バイオマス」とは、根より上の植物の少なくともその部分(すなわち、幹または幹の上)をいう。いくつかの実施形態では、バイオマスが樹皮、幹、葉、茎、根、シード、花、および/または、果実を含む。いくつかの実施形態では、バイオマスは樹皮である。いくつかの実施形態において、バイオマスは、クローン的に成長した全植物から得られる。いくつかの実施形態において、バイオマスは、クローン的に成長した全植物の樹皮、幹、葉、茎、根、シード、花、および/または、果実から得られる。いくつかの実施形態において、バイオマスは、クローン的に成長した全植物由来の樹皮である。
【0028】
本明細書で使用される「酸」という用語は、プロトンを供与するか、または1ペアの電子を受け入れることができる化合物を指す。酸の例としては塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、フッ化水素酸、過塩素酸、ホウ酸、硫酸、リン酸、硝酸、C1-C6カルボン酸、シュウ酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、安息香酸、炭酸、メタンスルホン酸、および、トリフルオロメタンスルホン酸があげられるが、これらに限定されない。
【0029】
本明細書で使用される「塩基」という用語は、プロトンを受け入れるか、または一対の電子を供与することができる化合物を指す。塩基の例としては、アンモニア、水酸化アンモニウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化セシウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸セシウム、リン酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸バリウム、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、リン酸セシウム、ピリジン、C1-C6トリアルキルアミン、C1-C6ジアルキルアミン、C1-C6モノアルキルアミン、イミダゾール、N-メチルイミダゾール、ベンズイミダゾール、および、ヒスチジンがあげられるが、これらに限定されない。
【0030】
いくつかの実施形態では、塩基は水酸化物である。いくつかの実施形態では、塩基がナトリウムヒドロキシドである。いくつかの実施形態では、塩基がカルシウムヒドロキシドである。
【0031】
本明細書で使用される「不純物」という用語は溶液または混合物中の任意の望ましくない物質を指し、すなわち、主要な化合物または金利の化合物を指さない。本出願では主な化合物はサポニンであり、フェノール化合物(とりわけタンニン、ケルセチン、ロイコシアニジン、ケンフェロールなど)、有機酸(カフェイン酸、没食子酸、クマル酸など)、遊離糖類、遊離多糖類、脂質、および窒素含有化合物など、存在する他の物質はとりわけ不純物と考えられる。
【0032】
本明細書で使用される「清澄化」という用語は、錯化、電荷、同伴または化学反応によって他の不溶性成分と相互作用する特定の化合物の除去を指す。精澄化は、珪藻類による濾過、凝集による濾過、または凝固剤の使用を含むがこれらに限定されない様々な技法によって達成することができる。
【0033】
本明細書で使用される「遊離」という用語は例えば、「遊離多糖類」および「遊離フェノール化合物」において、サポニンの一部ではない化合物を指す。したがって、サポニンは1つ以上の糖環を含んでもリングが、そのような糖は「遊離」糖ではない。
【0034】
前述したように、本出願の目的は植物からサポニンを得るための方法および方法に関し、以下を含む:サポニンを含有する植物抽出物を提供し、アルカリ土類金属のグループから選択される塩を抽出物に添加して、他の化合物の中でもイオン-多糖類錯体を含有する第1の溶液を形成し、第1の溶液のpHを6~7に調整し、サポニンおよびイオン-多糖類錯体を含む第1の混合物を形成するために1つ以上のリン酸塩を添加し、第2の溶液を得るために第1の混合物を濾過し、精製されたサポニンの抽出物を生成するために第2の溶液を清澄化する。
【0035】
いくつかの実施形態では、バイオマスがそのサポニンプロファイルに基づいて選択される。例えば、所望のサポニンプロファイルは、食品、ワクチン、植物成長刺激剤、および殺虫剤がそれぞれ異なる所望のサポニンプロファイルを有する最終製品の同一性に従って変化する。いくつかの実施形態において、サポニンプロファイルは、HPLC、UPLC、または、それらの組み合わせによって決定される。
【0036】
いくつかの実施形態では、サポニンを含有する植物抽出物を得る工程は溶、媒抽出を含む。好ましくは、本出願に使用される植物抽出物を得る工程は以下を含む:植物のバイオマスを提供し、バイオマスを乾燥、および/または、粉砕し、溶媒をバイオマスに添加して抽出物を得る。いくつかの実施形態において、溶媒は、抽出物を得た後に除去される。いくつかの実施形態では、連続抽出器が使用される。
【0037】
いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、抽出処理の前に乾燥される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、太陽によって乾燥される。いくつかの実施形態では、植物バイオマスが約20℃~約80℃に加熱される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、抽出処理の前に粉砕される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、歯髄に粉砕される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、スラリーに粉砕される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、約3.5メッシュに粉砕される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、約4メッシュに粉砕される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、約5メッシュに粉砕される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、約6メッシュに粉砕される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、約7メッシュに粉砕される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、約8メッシュに粉砕される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、約9メッシュに粉砕される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、約10メッシュに粉砕される。いくつかの実施形態において、植物バイオマスは、約12メッシュに粉砕される。
【0038】
いくつかの実施形態では、溶媒が極性プロトン性溶媒である。いくつかの実施形態では、溶媒が極性非プロトン性溶媒である。いくつかの実施形態では、溶媒は非極性溶媒である。いくつかの実施形態では、溶媒が酢酸、アセトン、アセトニトリル、ベンゼン、1-ブタノール、2-ブタノール、2-ブタノン、t-ブチルアルコール、四塩化炭素、クロロベンゼン、クロロホルム、シクロヘキサン、1,2-ジクロロエタン,ジエチレングリコール、ジエチルエーテル、ジグリム、1,2-ジメトキシエタン,ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、1,4-ジオキサン,エタノール、酢酸エチル、エチレングリコール、グリセリン、ヘプタン、ヘプタン、ヘキサメチルアミド、ヘキサメチルホスホリレンエーテル、塩化メチレン、N-メチル-2-ピロリジノン,ペンタン、ペンペンペルエチレン、ペロエチレン、石油エーテル、1-ブチルエーテル、1-プロパノール、トリヒドロエチル、トルエン、トルエン、トリプロピレン、トリヒドロプロピレン、トリオキシルアミン、またはこれらの任意の組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では、溶媒は水である。
【0039】
いくつかの実施形態では、本出願で使用されるバイオマスがサポニンを含有する任意の植物から得られる。サポニンは100以上の植物ファミリーに存在し、その中で最も関連性が高いと言われている:とりわけ、キラヤシー科、アスパラガシー科、ジオスコレエー科、リリアシー科、カリオフィラーシー科、アラリアシー科、レグミノサーエ科、サピンダシーエ科、アマランタシーエ科、アセラシーエ科、ラムナシーエ科、ヒポカスタナシーエ科、クルビタシーエ科、アラリアシーエ科、デンスタエディエーエ科。植物に含まれるサポニンの金額および既存の化学構造の種類は、種、植物起源、ならびに農学および環境要因に依存する。例えば、ステロイドサポニンは主に単子葉植物に見出されるが、トリテルペノイドサポニンは主に双子葉植物に見出される。医療および産業応用に使用される主な植物サポニン源は、アルファルファ(Medicago sativa)、ウマ-チェストナッツ(Aesculus hippocastanum)、リコリス(Glycyrrhiza glabra)、ユッカ(Yucca schidigera)、ニンジン(Panaxgenus)および石鹸樹皮(Quillaja saponaria)である。
【0040】
いくつかの実施形態では、バイオマスがQuillajaceae、Asparagaceae、Araliaceae、FabaceaeおよびSapindaceaeのグループから選択される植物から得られる。好ましくは、使用される植物がキラヤ・サポナリア・モリナ(Quillaja saponaria Molina)種に対応する。
【0041】
いくつかの実施形態では、植物抽出物が約1kgのバイオマスから約5万kgのバイオマスから得られる。いくつかの実施形態では、植物抽出物が約10kgのバイオマスから約4万kgのバイオマスから得られる。いくつかの実施形態では、植物抽出物が約100kgのバイオマスから約3万kgのバイオマスから得られる。いくつかの実施形態では、植物抽出物が約1,000kgのバイオマスから約2万kgのバイオマスから得られる。いくつかの実施形態では、植物抽出物が約1,500kgのバイオマスから約15,000kgのバイオマスから得られる。いくつかの実施形態では、植物抽出物が約2,000kgのバイオマスから約1万kgのバイオマスから得られる。いくつかの実施形態では、植物抽出物が約2,500kgのバイオマスから約8,000kgのバイオマスから得られる。いくつかの実施形態では、植物抽出物が約3,000kgのバイオマスから約6,000kgのバイオマスから得られる。いくつかの実施形態では、植物抽出物が約4,000kgのバイオマスから約5,000kgのバイオマスから得られる。
【0042】
いくつかの実施態様において、固体植物エキスの量は、約1kgから約1,000kg、約5kgから約950kg、約10kgから約900kg、約15kgから約850kg、約20kgから約800kg、約25kgから約750kg、約30kgから約700kg、約35kgから約650kg、約40kgから約600kg、約45kgから約550kg、約50kgから約500kg、約55kgから約450kg、約60kgから約400kg、約65kgから約350kg、約70kgから約350kg、約75kgから約350kg、約80kgから約80kg、約85kgから約150kg、約85kgから約150kg、又は約90kgから約100kgである。
【0043】
いくつかの実施形態では、溶液またはスラリー植物抽出物の量が約500L~約5万L、約1,000L~約4万L、約2,000L~約3万L、約3,000L~約2万L、約4,000L~約1万L、約5,000L~約8,000L、または約5,000L~約6,000Lである。
【0044】
いくつかの実施形態では塩はアルカリ金属塩、アルカリ土類塩、遷移金属塩、アンモニウム塩、または上記の組み合わせから選択される。
【0045】
いくつかの実施形態では塩はリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩、クロム塩、マンガン塩、鉄塩、コバルト塩、ニッケル塩、銅塩、亜鉛塩、アルミニウム塩、銀塩、またはこれらの組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では塩はアルカリ金属ハロゲン化物塩およびアルカリ土類ハロゲン化物塩、または、それらの組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では塩はMgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、MgBr2、CaBr2、SrBr2、BaBr2、または、それらの組み合わせから選択される。
【0046】
いくつかの実施形態では、塩を植物抽出物に添加して、アルカリ土類金属塩を溶液に形成する。いくつかの実施形態では、塩は塩化カルシウム(CaCl2)である。いくつかの実施形態では、塩は塩化マグネシウム(MgCl2)である。いくつかの実施態様において、塩は水溶性無機カルシウム又はマグネシウム塩である。いくつかの実施形態において、塩は、食品グレードのカルシウムまたはマグネシウム塩である。
【0047】
いくつかの実施形態では、混合物のpHが約2~10、約3~9、約4~8、約5~7、約6~7、約6~8、約6~9、約6~10、約2~7、約3~7、約4~4、または約4~5に調整される。
【0048】
いくつかの実施形態において、1つ以上のリン酸塩は、アルカリ金属リン酸塩である。いくつかの実施形態において、1つ以上のリン酸塩は、アルカリ土類リン酸塩である。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のリン酸塩がリン酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸バリウム、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、リン酸セシウム、リン酸水素リチウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸水素水素バリウム、リン酸水素水素マグネシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸水素水素セシウム、リン酸二水素リチウム、リン酸二水素ナトリウム、およびリン酸二水素カリウムから選択される。
【0049】
いくつかの実施形態において、添加される1つ以上のリン酸塩は、好ましくはリン酸水素ナトリウム(Na2HPO4)であるが、リン酸二水素ナトリウム(NaH2PO4)、リン酸ナトリウム(Na3PO4)または水素二リン酸ナトリウム(Na2H2PO7)などのリン酸ナトリウムのいずれであってもよい。
【0050】
いくつかの実施形態において、イオン-多糖類複合体の沈殿物が得られる混合物は、混合物を加熱する工程からなる熱処理に供される。いくつかの実施形態では、混合物が少なくとも約30℃;少なくとも約35℃;少なくとも約40℃;少なくとも約45℃;少なくとも約50℃;少なくとも約55℃;少なくとも約60℃;少なくとも約65℃;少なくとも約70℃;少なくとも約75℃;少なくとも約80℃;少なくとも約85℃;少なくとも約90℃;少なくとも約95℃;少なくとも約100℃;少なくとも約105℃;または少なくとも約110℃に加熱される。いくつかの実施形態では、混合物が約50℃~約100℃に加熱される。いくつかの実施形態では、混合物が約60℃~約90℃に加熱される。いくつかの実施形態では、混合物が約70℃~約90℃に加熱される。
【0051】
いくつかの実施形態では、混合物を約30分間加熱する。いくつかの実施形態では、混合物を約60分間加熱する。いくつかの実施形態では、混合物を約90分間加熱する。いくつかの実施形態では、混合物を約120分間加熱する。いくつかの実施形態では、混合物を約150分間加熱する。いくつかの実施形態では、混合物を約180分間加熱する。いくつかの実施形態では、混合物を約210分間加熱する。いくつかの実施形態では、混合物を約240分間加熱する。いくつかの実施形態では、混合物を約270分間加熱する。いくつかの実施形態では、混合物を約300分間加熱する。
【0052】
いくつかの実施形態において、沈殿イオン-多糖類複合体は、1つ以上のペクチン、デンプン、キシラン、タンパク質、または、それらの組み合わせとのカルシウムまたはマグネシウム複合体を含む。
【0053】
いくつかの実施形態において、沈殿物は、シリカ、アルミナ、セライト、珪藻土、パーライト、または、それらの組み合わせを通して濾過される。いくつかの実施形態において、沈殿物は、キャンドルフィルター、劣性板のフィルター、板およびフレームフィルター、カートリッジフィルター、デプスフィルター、デカンター、ディスクフィルター、セルロース板フィルター、産業用遠心分離機、回転ドラムフィルター、または、それらの組み合わせから選択されるフィルターで濾過される。
【0054】
いくつかの実施形態において、残りの溶液を清澄化する工程は、本明細書中に記載される工程のうちの1つ以上、続いて濾過を含む。
【0055】
いくつかの実施形態では、残りの溶液を清澄化する工程は溶液のpHを7未満に低下させる工程を含む。いくつかの実施形態では、残りの溶液を清澄化する工程は溶液のpHを6未満に低下させる工程を含む。いくつかの実施形態では、残りの溶液を清澄化する工程は溶液のpHを5未満に低下させる工程を含む。いくつかの実施形態では、残りの溶液を清澄化する工程は溶液のpHを4未満に低下させる工程を含む。いくつかの実施形態では、残りの溶液を清澄化する工程は溶液のpHを3未満に低下させる工程を含む。
【0056】
いくつかの実施形態では、残りの溶液を清澄化する工程は残りの溶液にポリマー吸着剤を添加する工程を含む。いくつかの実施形態では、ポリマー吸着剤がゼラチン、アルブミン、乳蛋白、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルポリピロリドン(PVPP)、または、それらの組み合わせを含む。
【0057】
いくつかの実施形態では、残りの溶液を清澄化する工程は残りの溶液に粘土由来材料を添加する工程を含む。いくつかの実施形態では、粘土由来材料がナトリウムベントナイト、カルシウムベントナイト、または、それらの組み合わせを含む。
【0058】
この濾過処理の後、精製されたサポニンの抽出物が得られる。任意に、抽出物は、先行技術において知られている任意の濾過技術によって濃縮することができる。好ましくは、精製サポニンの抽出物の濃度がナノ濾過、限外濾過およびダイアフィルトレーション、または、これらの技術の任意の組み合わせによって実施される。
【0059】
サポニン抽出物の貯蔵寿命を長くするために、低温殺菌VAT、HTST、UHT、または、それらの組合せのような、当該技術分野において公知の任意の通常の低温殺菌法の手段によって、精製サポニンの抽出物に対して低温殺菌工程を任意に行うことができる。
【0060】
この処理の後、精製され、濃縮され、低温殺菌されたサポニンの抽出物を含む生成物が、液体形態で得られる。任意選択で、液体製品は、従来技術で既知である任意の技法によって、粉末製品に変換することができる。好ましくは、粉末製品が生成されるプロセスが噴霧乾燥または粉砕による。
【0061】
本出願のステージまたは工程は、シーケンシャル工程と見なされてはならず、したがって、説明された順序とは異なる順序で実行することができる。例えば、植物抽出物はカルシウム塩を添加する工程の前に清澄化され得、最終的に、上記の順序で行われるプロセスと比較して、精製されたサポニンの同じ抽出物を得る。
【0062】
いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約50%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約55%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約60%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約65%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約70%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約75%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約80%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約85%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約90%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約95%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約98%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約99%純度である。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約99.5%純度である。いくつかの代表的なサポニン構造を表1に示す。
【表1】
【0063】
いくつかの実施形態において、サポニン抽出物は、QS7、QS17、QS18、QS21、DS-1、DS-2、QHA、QHC、およびQH-957のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物がQS7、QS17、QS18およびQS21のうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態において、サポニン抽出物は、少なくとも50%のQS7、QS17、QS18、および、QS21、少なくとも60%QS7、QS17、QS18、および、QS21、少なくとも70%QS7、QS17、QS18、および、QS21、少なくとも80%QS7、QS17、QS18、および、QS21、少なくとも90%QS7、QS17、QS18、および、QS21、少なくとも95%QS7、QS17、QS18、および、QS21、少なくとも98%QS7、QS17、QS18、および、QS21、または、少なくとも99%QS7、QS17、QS18、および、QS21を含む。
【0064】
いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約5%QS7、少なくとも約10%QS7、少なくとも約15%QS7、少なくとも約20%QS7、少なくとも約25%QS7、少なくとも約30%QS7、少なくとも約35%QS7、少なくとも約40%QS7、少なくとも約45%QS7、少なくとも約50%QS7、少なくとも約55%QS7、少なくとも約60%QS7、少なくとも約65%QS7、少なくとも約70%QS7、少なくとも約75%QS7、少なくとも約80%QS7、少なくとも約85%QS7、少なくとも約90%QS7、または少なくとも約95%QS7である。
【0065】
いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約5%QS17、少なくとも約10%QS17、少なくとも約15%QS17、少なくとも約20%QS17、少なくとも約25%QS17、少なくとも約30%QS17、少なくとも約35%QS17、少なくとも約40%QS17、少なくとも約45%QS17、少なくとも約50%QS17、少なくとも約55%QS17、少なくとも約60%QS17、少なくとも約65%QS17、少なくとも約70%QS17、少なくとも約75%QS17、少なくとも約80%QS17、少なくとも約85%QS17、少なくとも約90%QS17、または少なくとも約95%QS17である。
【0066】
いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約5%QS18、少なくとも約10%QS18、少なくとも約15%QS18、少なくとも約20%QS18、少なくとも約25%QS18、少なくとも約30%QS18、少なくとも約35%QS18、少なくとも約40%QS18、少なくとも約45%QS18、少なくとも約50%QS18、少なくとも約55%QS18、少なくとも約60%QS18、少なくとも約65%QS18、少なくとも約70%QS18、少なくとも約75%QS18、少なくとも約80%QS18、少なくとも約85%QS18、少なくとも約90%QS18、または少なくとも約95%QS18である。
【0067】
いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が少なくとも約5%QS21、少なくとも約10%QS21、少なくとも約15%QS21、少なくとも約20%QS21、少なくとも約25%QS21、少なくとも約30%QS21、少なくとも約35%QS21、少なくとも約40%QS21、少なくとも約45%QS21、少なくとも約50%QS21、少なくとも約55%QS21、少なくとも約60%QS21、少なくとも約65%QS21、少なくとも約70%QS21、少なくとも約75%QS21、少なくとも約80%QS21、少なくとも約85%QS21、少なくとも約90%QS21、または少なくとも約95%QS21である。
【0068】
いくつかの実施形態において、サポニン抽出物は、30%以下のQS7、25%以下のQS7、20%以下のQS7、15%以下のQS7、12%以下のQS7、10%以下のQS7、9%以下のQS7、8%以下のQS7、7%以下のQS7、6%以下のQS7、5%以下のQS7、4%以下のQS7、3%以下のQS7、2.5%以下のQS7、2%以下のQS7、1.5%以下のQS7、1%以下のQS7、0.5%以下のQS7、0.1%以下のQS7、または検出可能なレベルのQS7を含む。
【0069】
いくつかの実施形態において、サポニン抽出物は、30%以下のQS17、25%以下のQS17、20%以下のQS17、15%以下のQS17、12%以下のQS17、10%以下のQS17、9%以下のQS17、8%以下のQS17、7%以下のQS17、6%以下のQS17、5%以下のQS17、4%以下のQS17、3%以下のQS17、2.5%以下のQS17、2%以下のQS17、1.5%以下のQS17、1%以下のQS17、0.5%以下のQS17、0.1%以下のQS17、または検出可能なレベルのQS17を含む。
【0070】
いくつかの実施形態において、サポニン抽出物は、30%以下のQS18、25%以下のQS18、20%以下のQS18、15%以下のQS18、12%以下のQS18、10%以下のQS18、9%以下のQS18、8%以下のQS18、7%以下のQS18、6%以下のQS18、5%以下のQS18、4%以下のQS18、3%以下のQS18、2.5%以下のQS18、2%以下のQS18、1.5%以下のQS18、1%以下のQS18、0.5%以下のQS18、0.1%以下のQS18、または検出可能なレベルのQS18を含む。
【0071】
いくつかの実施形態において、サポニン抽出物は、30%以下のQS21、25%以下のQS21、20%以下のQS21、15%以下のQS21、12%以下のQS21、10%以下のQS21、9%以下のQS21、8%以下のQS21、7%以下のQS21、6%以下のQS21、5%以下のQS21、4%以下のQS21、3%以下のQS21、2.5%以下のQS21、2%以下のQS21、1.5%以下のQS21、1%以下のQS21、0.5%以下のQS21、0.1%以下のQS21、または検出可能なレベルのQS21を含む。
【0072】
いくつかの実施態様において、サポニン抽出物は、遊離多糖30%以下、遊離多糖25%以下、遊離多糖20%以下、遊離多糖15%以下、遊離多糖12%以下、遊離多糖10%以下、遊離多糖9%以下、遊離多糖8%以下、遊離多糖7%以下、遊離多糖6%以下、遊離多糖5%以下、遊離多糖4%以下、遊離多糖3%以下、遊離多糖2.5%以下、遊離多糖1.5%以下、遊離多糖1%以下、遊離多糖0.5%以下、遊離多糖0.1%以下、又は遊離多糖0.1%以下を含有する。
【0073】
いくつかの実施態様において、サポニン抽出物は、遊離フェノール化合物30%以下、遊離フェノール化合物25%以下、遊離フェノール化合物20%以下、遊離フェノール化合物15%以下、遊離フェノール化合物12%以下、遊離フェノール化合物10%以下、遊離フェノール化合物9%以下、遊離フェノール化合物8%以下、遊離フェノール化合物7%以下、遊離フェノール化合物6%以下、遊離フェノール化合物5%以下、遊離フェノール化合物4%以下、遊離フェノール化合物3%以下、遊離フェノール化合物2.5%以下、遊離フェノール化合物2.5%以下、遊離フェノール化合物1.5%以下、遊離フェノール化合物1%以下、遊離フェノール化合物0.5%以下、遊離フェノール化合物0.1%以下又は遊離フェノール化合物0.1%以下のレベルを含有する。
【0074】
いくつかの実施形態において、サポニン抽出物は、タンパク質を実質的に含まない。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物が多糖類を実質的に含まない。いくつかの実施形態では、サポニン抽出物がフェノール化合物を実質的に含まない。
【0075】
任意選択で、抽出処理は、HPLC、MS、LC/MS、GC/MS、UPLC、UV/Vis分光分析、NMR、および/または、TLCなどの分析方法を使用して、1つまたは複数の工程で観察される。
【0076】
いくつかの実施形態において、抽出手順は、標準圧力で行われる。いくつかの実施形態において、手順の1つ以上の工程は、約0.1気圧;約0.5気圧;約1気圧;約5気圧;約10気圧;約25気圧;約50気圧;約100気圧;約200気圧;約300気圧;約400気圧;または約500気圧で行われる。
【0077】
いくつかの実施形態において、1つ以上の工程は、少なくとも約5℃;少なくとも約10℃;少なくとも約15℃;少なくとも約20℃;少なくとも約25℃;少なくとも約30℃;少なくとも約35℃;少なくとも約40℃;少なくとも約45℃;少なくとも約50℃;少なくとも約55℃;少なくとも約60℃;少なくとも約65℃;少なくとも約70℃;少なくとも約75℃;少なくとも約80℃;少なくとも約85℃;少なくとも約90℃;少なくとも約95℃;少なくとも約100℃;少なくとも約105℃;または少なくとも約110℃の温度で行われる。
【0078】
いくつかの実施形態では、抽出手順が約2時間、約4時間、約8時間、約16時間、約24時間、約48時間、約96時間、約5日、約1週間、約2週間、約3週間、約4週間、約5週間、または約6週間で完了する。
【実施例】
【0079】
〔実施例1〕
Quillaja saponaria barkからサポニンを得る。
図1には、キラヤ・サポナリア・モリナ バイオマス1(Quillaja saponaria Molina biomass)から精製サポニン30の液体生成物および精製サポニン32の粉末生成物までサポニンを得るための完全な処理の好ましい態様の概略図が示されている。
【0080】
植物抽出物2の生成のために、予め乾燥および粉砕された210kgのキラヤ・サポナリア・モリナ樹皮1を、1.000Lの軟水3とともに使用し、これらを以下のように異なるタンクに装填した:
【0081】
a)抽出タンク4、5、6の各々に樹皮1を70kg加え、次にタンク4に軟水3を250L加え、タンク4の内容物を60℃に3時間加熱し、抽出物を得、これを移送ライン7を通してタンク5にポンプ輸送した。
【0082】
b)再びタンク4に軟水3を250L加え、タンク4、5の内容物を60℃に3時間加熱し、各タンクから抽出液を得た。タンク5からの抽出物は移送ライン8を通ってタンク6内にポンプ輸送され、タンク4からの抽出物は移送ライン7を通ってタンク5内にポンプ輸送された。
【0083】
c)再びタンク4に軟水3を250L加え、タンク4、5、6の内容物を60℃に3時間加熱し、各タンクの抽出液を得た。タンク6からの抽出物は移送ライン9を通って終了タンク10に向かってポンピングされ、タンク5の抽出物は移送ライン8を通ってタンク6にポンピングされ、タンク4からの抽出物は移送ライン7を通ってタンク5にポンピングされた。
【0084】
d)再びタンク4に軟水3を250L加え、タンク4、5、6の内容物を60℃に3時間加熱し、各タンクから抽出液を得た。タンク6からの抽出物は移送ライン9を通ってタンク10内にポンプ輸送され、タンク5からの抽出物は移送ライン8を通ってタンク6内にポンプ輸送され、タンク4からの抽出物は移送ライン7を通ってタンク5内にポンプ輸送された。
【0085】
e)次に、タンク5および6の内容物を60℃で3時間加熱し、これらのタンクから抽出物を得た。タンク6からの抽出物は移送ライン9を通ってタンク10内にポンプ輸送され、タンク5からの抽出物は移送ライン8を通ってタンク6内にポンプ輸送された。
【0086】
f)最後に、タンク6の内容物を60℃に3時間加熱し、抽出物を得、これを移送ライン9を通してタンク10にポンプで送り込んだ。
【0087】
タンク10で得られた植物抽出物2を、移送ライン11を通して攪拌タンク12に移した。抽出物2を15℃に冷却し、2.8KgのCaCl2 13および0.46KgのCa(OH)2 14を加えてpHを中和し、30分間撹拌した。3.2KgのNa2HPO4 15および0.5KgのNaOH 16を含有する60Lの容量の溶液を、得られた混合物に添加し、次いで30分間撹拌した。得られた混合物を摂氏80度で1.5時間加熱して、カルシウム多糖類錯体の沈殿を確実にし、それらを除去し、混合物を珪藻土17を通して濾過した。得られた溶液18を撹拌槽19に移した。溶液18を15℃に冷却し、HCl 20を加えてpHを4.3~4.5の範囲に調整した。20kgの量のPVPP21および53Lのベントナイト22の水性懸濁液(75g/L)を添加し、撹拌した。得られた混合物をケイソウ土23を通して濾過し、1リットル当たり35~65gの抽出溶質を含有する清澄化抽出物24または精製サポニンの抽出物を得た。
【0088】
ナノ濾過25を通して清澄化抽出物24から水を除去し、1リットル当たり85~100gの抽出溶質を含有する濃縮抽出物を生成した。次いで、水および低分子量不純物を、限外ろ過26(1万~75,000Da膜)によって濃縮抽出物からさらに除去した。濃縮抽出物中の溶質の濃度が1リットルあたり抽出溶質200-250gに達したとき、ダイアフィルトレーションモード27に変更して、1リットルあたり抽出溶質130~150gを含む液状前駆物質28を生成した。液状前駆物質28からのサポニンの純度は、乾燥固体に対して83~91%のw/wであった。この液状前駆体28を加熱槽29内で86℃に30~120分間加熱して低温殺菌し、精製サポニン30の液状生成物を得た。任意選択で、製品30は、2つのノズル31(空気吸入口温度、200℃;空気出口温度、105~110℃)を有する装置で噴霧乾燥の工程に供され、8~10kgの精製サポニンが乾燥固体に対して83~91%のw/wの純度を有する粉末製品32として生成された。
【0089】
図2は、キラヤ・サポナリア・モリナ(Quillaja saponaria Molina)のバイオマス 1からのサポニンの精製プロセスの別の好ましい実施形態の概略図であり、ここで、植物抽出物2の精澄化プロセスは、カルシウム塩の添加前に行われた。すなわち、タンク10で得られた植物抽出物2を攪拌タンク19に移した。抽出物2を15℃に冷却し、HCl 20を加えてpHを4.3~4.5の範囲に調整した。PVPP21およびベントナイト22の水性懸濁液(75g/L)を加え、次いで撹拌した。得られた混合物を珪藻土23を通して濾過し、清澄化抽出物24を得た。清澄化抽出物24を15℃に冷却し、CaCl
2 13およびCa(OH)
2 14を添加してpHを中和し、次いで30分間撹拌した。得られた混合物に、Na
2HPO
4 15およびNaOH 16の溶液を加え、さらに30分間撹拌した。得られた混合物を80℃に加熱して、カルシウム-多糖類錯体の沈殿を確実にし、それらを除去し、混合物を珪藻土17を通して濾過した。これらの段階を逆にすることは、
図1に概説した工程に従うことによって得られた製品と同様に、乾燥固体に対して83~91%のw/wを有するサポニンの抽出物が得られたので、最終結果に影響を与えなかった。
【0090】
〔実施例2〕
Quillaja saponariaバイオマスからサポニンを得る。
この例では、植物の樹皮のみを用いた先の例とは対照的に、キラヤ・サポナリア・モリナ(Quillaja saponaria Molina) 1由来の全植物バイオマスを用いた。
【0091】
植物抽出物2の生成のために、3,500kgの完全キラヤ・サポナリア・モリナ 1 バイオマスを、予め乾燥および粉砕し、6,300Lの軟水3とともに使用し、これらを上記の方法に従って異なるタンクに装填した。
【0092】
表2は、キラヤ・サポナリア・モリナ バイオマスから得られた植物抽出物2の容量、pHおよび組成を示す。
【表2】
【0093】
タンク10で得られた植物抽出物2を、移送ライン11を通して攪拌タンク12に移した。抽出物2を15℃に冷却し、7.4KgのCaCl2 13を加えた。カルシウム塩が完全に解散した後、1.8KgのCa(OH)2粉末14を添加してpHを7.0に上昇させた。この混合物を均質化した後、8.2KgのNa2HPO4 15および1.3KgのNaOH 16を含有する溶液154Lを加え、30分間撹拌した。この混合物を摂氏80度まで1.5時間加熱し、次いで珪藻土17を通して濾過して溶液18を生成し、これを撹拌タンク19に移した。溶液18を15℃に冷却し、HCl 20を添加してpHを4.3~4.5の範囲に調整した。45kgのPVPP21および120Lのベントナイト22の水性懸濁液(75g/L)を加え、撹拌した。得られた混合物をケイソウ土23を通して濾過し、1リットル当たり25~35gの抽出溶質を含有する清澄化抽出物24または精製サポニンの抽出物を得た。
【0094】
ナノ濾過25を通して清澄化抽出物24から水を除去し、1リットル当たり85~100gの抽出溶質を含有する濃縮抽出物を生成した。次いで、水および低分子量不純物を、限外ろ過26(1万~75,000Da膜)によって濃縮抽出物からさらに除去した。濃縮抽出物中の溶質の濃度が1リットルあたり抽出溶質200-250gに達したとき、ダイアフィルトレーションモード27に変更して、1リットルあたり抽出溶質130~150gを含む液状前駆物質28を生成した。液状前駆物質28からのサポニンの純度は、乾燥固体に対して83~91%のw/wであった。この液状前駆体28を加熱槽29内で86℃に30~120分間加熱して低温殺菌し、精製サポニン30の液状生成物を得た。任意選択で、製品30は、2つのノズル31(空気吸入口温度、200℃;空気出口温度、105~110℃)を有する装置内で噴霧乾燥の工程に供され、乾燥固形物に対して86~94%のw/wの純度を有する粉末製品32として、33~38kgの精製サポニンが生成された。得られた生成物の特性の詳細を表3に示す。
【表3】
【0095】
〔実施例3〕
Quillaja saponaria由来の粉末製品からサポニンを得る。
本実施例では、キラヤ・サポナリア・モリナ サポニン(Quillaja saponaria Molina saponins)の粉末生成物33を60kg使用し、基準常法を用いて抽出方法精製し、生成物を軟水3に溶解して常法生成物34の溶液を生成した。従来の製品34は表4に特徴があり、本出願のこの実施形態のスキームを
図3に示す。
【0096】
従来製品34の溶液を撹拌タンク12内で15℃に冷却し、2.5KgのCaCl
2 13を加えた。このカルシウム塩を完全に解散した後、0.5~1,5KgのCa(OH)
2粉末14を添加してpHを中和した。この混合物を均質化した後、3.0KgのNa
2HPO
4 15および0.5KgのNaOH 16を含有する60Lの溶液を添加し、30分間撹拌した。この混合物を80℃に加熱し、珪藻土17を通して濾過し、溶液18を生成した。この溶液18を攪拌槽19内で15℃に冷却し、25KgのPVPP21を加えて攪拌した。得られた混合物を珪藻土23を通して濾過し、清澄化抽出物24または精製サポニンの抽出物を得た。この抽出物24を、ナノ濾過25、限外ろ過26およびダイアフィルトレーション27処理にかけて、表4に特徴付けられる液体前駆体28を生成した。
【表4】
【0097】
〔実施例4〕
バイオマスからサポニンを得る工程
図4において、サポニンを全植物バイオマス1から精製サポニン30の液体生成物および精製サポニン32の粉末生成物まで得るための完全なプロセスの一般的な概略図が示される。
【0098】
植物抽出物2の生成のために、予め乾燥および粉砕されたバイオマス1が溶媒3とともに使用され、溶媒3は、以下のように異なるタンクに装填される:
【0099】
a)バイオマス1を抽出タンク4、5、6の各々に添加し、次いで溶媒3をタンク4に添加し、タンク4の内容物を30~100℃の間で1~10時間加熱し、抽出物を得、これを移送ライン7を通してタンク5にポンプ輸送する。
【0100】
b)溶媒3を再びタンク4に加え、次いでタンク4および5の内容物を30~100℃の間で1~10時間加熱し、これらのタンクのそれぞれから抽出物を得る。タンク5からの抽出物は移送ライン8を通ってタンク6にポンプで送られ、タンク4からの抽出物は移送ライン7を通ってタンク5にポンプで送られる。
【0101】
c)溶媒3を再びタンク4に加え、次いでタンク4、5、6の内容物を30~100℃の間で1~10時間加熱し、これらのタンクのそれぞれの抽出物を得る。タンク6からの抽出物は移送ライン9を通って終了タンク10に向かってポンピングされ、タンク5の抽出物は移送ライン8を通ってタンク6にポンピングされ、タンク4からの抽出物は移送ライン7を通ってタンク5にポンピングされる。
【0102】
d)溶媒3を再びタンク4に加え、次いでタンク4、5、6の内容物を30~100℃の間で1~10時間加熱し、これらのタンクのそれぞれから抽出物を得る。タンク6からの抽出物は移送ライン9を通ってタンク10内に圧送され、タンク5からの抽出物は移送ライン8を通ってタンク6内に圧送され、タンク4からの抽出物は移送ライン7を通ってタンク5内に圧送される。
【0103】
e)次いで、タンク5および6の内容物を30~100℃で1~10時間加熱し、これらのタンクのそれぞれから抽出物を得る。タンク6からの抽出物は移送ライン9を通ってタンク10内に圧送され、タンク5からの抽出物は移送ライン8を通ってタンク6内に圧送される。タンク4、5、および/または、6のいずれも、0.1atmから100atmまで加圧することができる。
【0104】
f)最後に、タンク6の内容物を30~100℃の間で1~10時間加熱し、抽出物を得、これを移送ライン9を通してタンク10にポンプで送り込む。
【0105】
タンク10内の植物抽出物2は、移送ライン11を通って攪拌タンク12に移送される。抽出物2を5~15℃に冷却し、塩13および塩基14を加えてpHを調整し、30分間撹拌する。塩15および別の塩基16を含む溶液を混合物に加え、30分間撹拌する。混合物を60~100℃で0.5~3時間加熱し、混合物を珪藻土17を通して濾過する。溶液18は攪拌タンク19に移される。溶液18を5~15℃に冷却し、酸20を加えてpHを調整する。第1のポリマー吸着剤21および粘土吸着剤22の水性懸濁液を撹拌しながら加える。得られた混合物をケイソウ土23を通して濾過し、清澄化抽出物24または精製サポニンの抽出物を得る。
【0106】
溶媒は、ナノ濾過25を通して清澄化抽出物24から除去され、1リットル当たり85~100gの抽出溶質を含有する濃縮抽出物を生成する。次いで、溶媒および低分子量不純物を、限外ろ過26(1万~75,000Da膜)によって濃縮抽出物からさらに除去する。濃縮抽出物中の溶質の濃度が1リットルあたり抽出溶質200-250gに達したとき、ダイアフィルトレーションモード27に変更して、1リットルあたり抽出溶質130~150gを含む液状前駆物質28を生成する。液体前駆体28からのサポニンの純度は、乾燥固体に対して60-99.9%w/wの範囲である。液体前駆体28を加熱タンク29内で86℃に30~120分間加熱して低温殺菌し、精製サポニン30の液体生成物を得る。製品30の一部は、乾燥装置において噴霧乾燥の工程に供され、乾燥固体上の80-99.9%のw/wを有する粉末製品32を得る。タンク4、5、6、12、19、および/または、29のいずれも、0.1atmから100atmまで加圧することができる。
【0107】
個々に同定された工程のうちの1つまたは複数は、本開示の範囲内の処理として企図される。