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A novel property of redecing sugars on the reduction of racemization by chiral HPLC with a mobile phase containing a small amount of cyclodextrins

Research Project

Project/Area Number 20K05944
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38050:Food sciences-related
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

Kodama Shuji  東海大学, 理学部, 教授 (70360807)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 多賀 淳  近畿大学, 薬学部, 教授 (20247951)
會澤 宣一  富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (60231099)
山本 敦  中部大学, 応用生物学部, 教授 (60360806)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords光学異性体分析 / シクロデキストリン / ラセミ化 / エピ化 / フルクトース / HPLC / 異性化 / カテキン / エピカテキン / アブシジン酸 / 高速液体クロマトグラフィー / 光学異性体 / キラル化合物 / 還元糖 / マンデル酸
Outline of Research at the Start

食品には多くの光学異性体(鏡像異性体ともいう)が存在する。一般に、2つの光学異性体間では異なる生理作用を示す場合が多い。一方の光学異性体から他方の光学異性体が生成するラセミ化の研究はこれまで行われてきた。
我々はフルクトースなどの還元糖がミカンなどに含まれるシネフリンのラセミ化を抑制する現象を発見した。この現象は「どのような化学構造を有する化合物のラセミ化にも有効なのか」について明らかにすることを目的とする。
本研究は還元糖が有する新規な機能をとおして、生理機能を有する様々な化合物を保存や加工する上でラセミ化を抑制する新しい研究分野の開拓につながることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

In order to investigate the effect of sugars on the racemization of chiral compounds, novel chiral HPLC methods for chiral compounds were studied with a phenyl column and mobile phases containing at low concentration of cyclodextrins. With the proposed HPLC methods, mandelic acid, phenethyl amines, catechins, and abscisic acid were enantioseparated. Enantiomers of mandelic acid, adrenaline, and abscisic acid were not racemized, but enantiomers of catechin and epicatechin were epimerized by heating at 100 degree C. The effect of three sugars (sucrose, glucose, and fructose) on the epimerization was studied. Only fructose was found to reduce the epimerization. Adrenaline was decomposed by heating at 100 degree C. The decomposition was found to decrease in the presence of fructose.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

シクロデキストリン (CD) をキラル化合物として用いるキラルHPLC法が報告されているが、移動相に高濃度のCDを添加するため、非常に高価な分析法となっていた。我々は、粒子径が小さなフェニルカラムを用い、低濃度のシクロデキストリンを用いる方法を検討した。CDの種類を変えることにより、マンデル酸、フェネチルアミン類、カテキン類及びアブシジン酸を光学異性体分析できることが示された。この方法はCDの種類や濃度を自由に調節して最適化できることが特徴である。本キラルHPLC法の対象化合物を拡大できれば、価格的にも操作的にも十分汎用性が認められる方法として多くの研究者への利用が期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Direct chiral separation of abscisic acid by high‐performance liquid chromatography with a phenyl column and a mobile phase containing γ‐cyclodextrin2023

    • Author(s)
      Terashima Hiroyuki、Mutoh Yui、Aizawa Sen‐ichi、Taga Atsushi、Mikami Ikko、Itabashi Yutaka、Tsutsumiuchi Kaname、Yamamoto Atsushi、Kodama Shuji
    • Journal Title

      Journal of Separation Science

      Volume: 46 Issue: 6 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1002/jssc.202200827

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chiral separation of catechin and epicatechin by reversed phase high-performance liquid chromatography with β-cyclodextrin stepwise and linear gradient elution modes2022

    • Author(s)
      Terashima Hiroyuki、Seki Mayuko、Watanabe Saki、Yamamoto Atsushi、Aizawa Sen-ichi、Taga Atsushi、Mikami Ikko、Kodama Shuji
    • Journal Title

      Journal of Chromatography A

      Volume: 1673 Pages: 463029-463029

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2022.463029

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioseparation of phenethylamines by using high‐performance liquid chromatography column permanently coated with methylated β‐cyclodextrin2021

    • Author(s)
      Terashima Hiroyuki、Yamamoto Atsushi、Aizawa Sen‐ichi、Taga Atsushi、Mikami Ikko、Ishihara Yoshimi、Kodama Shuji
    • Journal Title

      Journal of Separation Science

      Volume: 44 Issue: 15 Pages: 2932-2940

    • DOI

      10.1002/jssc.202100343

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct enantioseparation of mandelic acid by high‐performance liquid chromatography using a phenyl column precoated with a small amount of cyclodextrin additive in a mobile phase2020

    • Author(s)
      Watanabe Yuri、Mikami Ikko、Yamamoto Atsushi、Aizawa Sen‐ichi、Taga Atsushi、Mochizuki Naoki、Ishihara Yoshimi、Kodama Shuji
    • Journal Title

      Chirality

      Volume: 32 Issue: 7 Pages: 1020-1029

    • DOI

      10.1002/chir.23228

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] β-シクロデキストリン濃度のグラージェント溶出法を用いたカテキン及びエピカテキンのキラルHPLC分析2022

    • Author(s)
      寺島弘之、関眞由子、渡辺彩希、山本敦、會澤宣一、多賀淳、三上一行、小玉修嗣
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 東海大学理学部化学科 小玉研究室

    • URL

      https://kodamaken.wixsite.com/kodama

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 東海大学理学部化学科 小玉研究室

    • URL

      https://kodamaken.wixsite.com/kodama

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      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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