CHAPTER 1

トコトリエノールの主な供給源はパーム、米、アナトーで、それぞれのトコフェロール-トコトリエノールの比率は25 : 75、50 : 50、0.1 。 パーム油には、α-、γ-、δ-トコトリエノールが相当量含まれている。 γ-トコトリエノールは米ぬかから抽出された油中の主要なビタミンEアイソフォームであり39,43 、β-トコフェロールは小麦胚芽油中の主要なアイソフォームの1つである。興味深いことに、アナトー (Bixa orellana L.) 種子の脂質画分はトコトリエノール、主にδ-トコトリエノールのみを含み、トコフェロールを含まない44。

1.5 化学合成

医薬品、食品、化粧品産業での幅広い用途のため、世界中で年間約35 000トンのビタミンEが製造されている45。全8種の立体異性体の等モル混合物、all-rac-α-トコフェロールは工業的に最も重要な製品で、全合成または天然資源を起源として調製されている。 主に酢酸エステルとして応用されています。 工業的合成は、2,3,5-トリメチルヒドロキノンの調製、側鎖成分の製造、縮合反応の3つの主要部分からなる45

純粋なRRR-α-トコフェロールは半合成により化学的に調製されている。 大規模に精製され、いくつかの分離方法を組み合わせて単離された植物油には、RRR-トコフェロールの混合物が含まれており、これらは過メチル化反応によりRRR-α-トコフェロールに変換される。 トコフェロールとトコトリエノールの合成のための努力と戦略は詳細に述べられている45

1.6 分析

天然物には異性体のトコフェロールとトコトリエノールの混合物と、少量のトコモノエノールとトコジエノールが含まれている。 これらは代謝、酸化されて多くの種類の化合物を生成する。 生体試料には、ビタミンEアイソフォームとその代謝物や酸化生成物が複雑に混在しています。 ビタミンEアイソフォームとその生成物の同定と定量は、その役割や機能を解明するために重要です。 試料調製は、分析において最も時間がかかり、かつ誤差の原因となる重要なステップです。 比色法、蛍光法、ガスクロマトグラフィー（GC）、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）46、GC-MS47、HPLC-MS47,48など多くの分析法が報告されている（2章も参照）。 原薬中のビタミンEの定量法に関する公定書では、米国薬局方、欧州薬局方ではGC法、日本薬局方ではHPLC法が採用されています。 それぞれの方法にはメリットとデメリットがあります。 現在、最も広く用いられているのはHPLC法です。ビタミンE分析のためのHPLC条件は、いくつかのレビューにまとめられています46, 47, 49, 50 ビタミンEおよび製品は、天然物、食品マトリックス、生体試料から直接抽出、固相抽出、けん化などの方法で得られますが、HPLC法は、そのような分析に適した条件を備えています。 試料調製時や分析時には、人工的な酸化や分解が起こらないように注意する必要があります。 電気化学的（アンペロメトリック），蛍光法（Ex. 290-295 nm，Em. 320-330 nm），またはMS検出を用いることにより，従来の紫外線検出よりもはるかに感度と特異性が高くなります。 内部標準物質としては、2-メチル-2-(4,8,12-トリメチルトリデシル)-6-クロマノールであるTocolがビタミンEと性質が似ており、最適な化合物と思われます。 ビタミンEの分析では、ほとんどの場合、大気圧化学イオン化法(APCI)によるポジティブイオン化モードが用いられます。 また、CO2とエタノールを移動相とし、NH2を固定相とする超臨界流体クロマトグラフィーと質量分析計によるビタミンE同族体の検出・定量が、より環境に優しい分析法として提案されています51,52

1.7 機能と応用

ビタミンEは生理学上必須の微量栄養素で、医学、薬剤、美容、食品など様々な分野で応用されています。 ビタミンEは、健康増進や疾病の予防・治療において重要な役割を果たすと考えられています。 1日の推奨摂取量は成人で15mg（22.4IU, International Unit）です。

ビタミンEの機能としては、（1）フリーラジカル、特にペルオキシラジカルや一重項酸素を消去する抗酸化作用、（2）構造内の両親媒性のバランスの乱れを防ぐために不安定化分子と複合体を形成することによる膜安定化、（3）酵素活性、細胞シグナルの生理的調節因子などが実証または提案されている。 抗酸化作用とは直接関係しない細胞増殖や遺伝子発現の抑制、④血小板凝固抑制、⑤神経疾患、心疾患、加齢による眼や皮膚の障害、不妊症などの疾病予防、⑥股関節や膝関節のインプラントに用いられる高分子量ポリエチレンなど生体材料や医療器具の生体適合化など。 また、トコトリエノールには、免疫反応の誘導や血清コレステロール値の低下など、トコフェロールとは異なる健康へのプラス効果もあると主張されています53-55

これらの機能のうち、フリーラジカルによる脂質過酸化に対する抗酸化剤としてのビタミンEの役割は明白に示されており、これがビタミンの最も重要な生理機能であると思われます。 また、ビタミンEは食品、油、工業材料などの空気酸化を抑制し、その寿命を延ばす働きもある。 8754>

ビタミンEは、それ自体またはビタミンCなどの他の微量栄養素とともに、健康増進や生体分子の有害な酸化的修飾から生じると想定される疾患のリスク低減や予防のために、栄養補助食品として広く利用されています。 ビタミンEは、いくつかの食品や飲料の栄養強化に使用されています。

栄養失調や遺伝的疾患によってビタミンEが欠乏することはありますが、一般的な食事で十分な量を摂取できるため欠乏症はめずらしくありません。 また、脂肪吸収障害56や、肝臓のα-トコフェロール転移タンパク質（α-TTP）が欠損または欠如している遺伝性疾患57、セレノプロテイン58が減少している人は、ビタミンE欠乏症になりやすく、ビタミンEを大量に補給することが必要になる場合があります。

歯周病59、非アルコール性脂肪肝炎60、サルコペニア61に対するビタミンEの役割の可能性が注目されています。 ビタミンEとリコピンによる歯周病パラメータの有意な改善を示したシステマティックレビューがあります63。ビタミンEは、加齢に伴う骨格機能障害を緩和し、筋肉の再生を促進し、サルコペニアを抑制する可能性があります64。

ビタミンEはバイオメディカル材料にも使用されており、α-トコフェロールは慢性血液透析患者の臨床管理のために透析膜に配合され、安定性と機能を向上させている65。 ビタミンEを配合した超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）は、膝や股関節の全置換術に使用する材料として開発されました66。α-トコフェロールは、耐摩耗性と疲労強度を維持しながら耐酸化性を高めるために受け入れられています。 この問題を克服し、溶解性、浸透性、バイオアベイラビリティを高めるために、ビタミンEの経口および局所カプセル化、製剤の改良に関する研究が広く行われ、様々なビタミンE送達システムが開発されている。 リポソーム67 、ナノエマルジョン、脂質ナノ粒子68 などがその例である。69 ポリエチレングリコールのトコフェリルエステルやリン酸トコフェリルは水溶性である。 28

ケルセチンなどの食用ポリフェノールは、体内に吸収される過程でグルコシドおよび/または硫酸誘導体、あるいはそれらのO-メチル誘導体に変換され、循環血液中にこれらの共役代謝物として存在する。 トコフェロールの代謝物であるグルコシド、硫酸エステル、O-メチル誘導体の生体内での生成は報告されていないが、Saccharomyces属由来のα-グルコシダーゼを用いて、2-hydroxymethyl-2,5,7,8-tetramethylchroman-6-olとマルトースからトランスグリコシレーションによりα-トコフェロールグルコシドが合成された(70)。 また、δ-トコフェロールグルコシドを調製し、その皮膚外用効果を検討した72

ビタミンEのアイソフォームは、他のアイソフォームと共通しない独自の機能を発揮しているかどうかが一つの重要な問題であった。 トコトリエノールはトコフェロールにはない機能を発揮し、トコフェロールはそのようなトコトリエノールの機能を阻害するという議論もある42。 食品の調理法としてはフライが一般的で、通常160-190℃のフライ工程でビタミンEは酸化され、トコアード（5,6-トコフェリルジオン）やトコフェロキシルラジカルの再結合により生成すると考えられる二量体など複雑な混合物が生成されます。 α-トコフェロールは第二鉄イオン（Fe3+）や銅イオン（Cu2+）などの遷移金属イオンによってα-トコフェロキシルラジカルに酸化される。