| 研究課題/領域番号 |
21K05421
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
柳瀬 笑子 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (60313912)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | カテキン / テアルビジン / ポリフェノール / 酸化反応 / 構造解析 / LC/MS / 多変量解析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、紅茶製造過程で生成する高分子ポリフェノール「テアルビジン」の構造解明を最終目的として行っている。テアルビジンは分子量2000程度の重合体であるといわれており、多くの推定構造が提案されている。しかし、テアルビジンはHPLC分析やNMRにおいて“瘤状”に観測され、分離・構造解析が困難であることから未だ明確な構造は明らかにされていない。本研究では、紅茶加工をポリフェノールの化学反応の場であると捉えて、反応中間体の構造やその反応性を明らかにすることでテアルビジンの構造解明を目指している。本年度は、昨年度、紅茶の各製造工程サンプルのLC/MS分析データを用いた多変量解析により抽出したテアルビジン生成中間体候補化合物の単離及び構造決定を検討した。酵素を用いたカテキンのモデル酸化反応を行い、これらの候補化合物の生成を確認したところ、10種類について溶出時間とMS/MSデータが一致した。そのためこれらの化合物の大量調製を目的に、反応条件を検討し、生成した化合物の単離構造決定を行った。その結果、それらのうち3種類について構造決定に成功した。さらにそれらの反応性について検討を行った。ところ、これら3種はモデル酸化反応によってさらに反応が進行し、新たな化合物に変化することが明らかになった。現在その構造決定に取り組んでいるところである。
また昨年度選抜した化合物の紅茶製造過程における生成の再現性の確認のために、本年度についても紅茶の試験加工を行っていただき、昨年度同様にLC/MS分析及び多変量解析を行った。その結果、生成量の増減はあるものの同様の候補化合物の生成が確認され、加工中の化学変化の再現性を確認できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
今年度は、昨年度にテアルビジンの生成中間体の候補化合物として選択した26種類ののうちカテキン類を市販のポリフェノールオキシダーゼで酸化することにより生成することが確認された10種類について構造決定を行う予定であった。10種のうち3種類については、EGCｇ2分子がＢ環部同士で縮合したテアシネンシン、デヒドロテアシネンシン、及びエビガロカテキン3-O-ガレートキノン2量体であった。これらはいずれも既知化合物であり、目的としていたＢ環部以外が関与した新たな結合様式を持つ化合物ではなかった。そのほかの7種については、単離構造決定にいたなかったことから、研究の進捗はやや遅れているとした。一方、同定したテアシネンシン及びエビガロカテキン3-O-ガレートキノン2量体について、これらの化合物が生成中間体であるならば、重合化が進みテアルビジンへと変化すると仮定し、モデル酸化反応を行った。その結果、テアシネンシンから1種の、エビガロカテキン3-O-ガレートキノン2量体からは2種類の生成物が得られ、現在その構造決定を行っている。しかしながら、そのLC/MSの結果からは、期待した分子間における重合化反応は確認されず、分子内変化であると推定された。
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| 今後の研究の推進方策 |
R５年度は、残り7種の中間体候補化合物について、順次構造決定を行う。これまでに構造決定した3種類はいずれも既知化合物であった。そのため、既知化合物の可能性を排除する目的で、LC/MS/MSデータを用いた分子ネットワーク解析を行う。分子ネットワーク解析ではデータベースを基にしたアノテーションが可能である。また、また類似のMS/MSフラグメントパターンを有する化合物についてはネットワークを形成するため、未知化合物の構造決定が容易になると推測される。この手法を用いることにより、残り7つの化合物の構造決定をできるだけ早く完了する。構造決定した化合物について、酸化反応の反応性の評価及び生成メカニズムの考察を行い、テアルビジンの生成反応機構及びその部分構造の推定を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度は、候補化合物のうち一部の構造決定しかできなかったため、機器使用料が想定より少なかったことから次年度使用額が生じた。次年度は、昨年度達成できなかった残りの化合物の構造決定を行う予定でありる。そのためには純粋な化合物が多く必要であり、合成材料となるカテキン類の購入、構造決定には1次元及び2次元NMR、LC/MS/MS解析など長時間の機器使用が必要である。本年度の残金と次年度に申請している経費についてはこれらの消耗品購入費及び機器分析使用料に充てたい。
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