FI80465B - Foerfarande foer framstaellning aspartan. - Google Patents

Description

80465

MENETELMÄ ASPARTAAMIN VALMISTAMISEKSI - FÖRF ARANDE FÖR FRAMSTÄLLNING AV ASPARTAM

Keksintö koskee uutta menetelmää aspartaamin, so. cX-L-aspar-tyy1i-L-fenyy1ialaniinimetyy1 iesterin, valmistamiseksi. As-partaamilla on samanlaisia makeutusominaisuuksia kuin ruoko-tai juurikassokerilla ja sitä käytetään ruokien ja juomien makeutusaineena US patenttijulkaisun no. 3 492 131 mukaises-t i .

Aspartaami on dipeptidi ja sinänsä se muodostetaan amidisi-doksella, joka on toisen aminohapon aktivoituneen karboksyy-liryhmän ja toisen aminohapon aminoryhmän välillä. Aktivointi on tarpeen kondensoinnin nopeuden ja saannon parantamiseksi. ··; Haluttu puhdas peptidi vaatii kaikkien niiden funktionaalis- ten ryhmien suojaamisen, jotka eivät osallistu peptidisidok-sen muodostamiseen. Lopuksi suojaryhmät poistetaan.

Aspartaami voidaan valmistaa saattamalla N-suojattu L-aspar-tiinihappoanhydridi reagoimaan L-fenyy1ia 1aniinimetyy1iesterin kanssa. Näin saadaan seos, jossa on o<.-L-aspartyy 1 i- ja β-L-aspartyyli-L-fenyylialaniinimetyyliesteri N-suojattuina, ja näin ollen tarvitaan N-suojauksen poisto ja näiden kahden ·.! isomeerin erottaminen toisistaan.

N-suojaryhmät ovat peptidikemiassa tunnettuja tavallisia N-suojaryhmiä, kuten bentsyy1ioksikarbonyy1i- ja formyy1iryhmä.

• Tiedetään, että näiden N-suojaryhmien poistamiseen tarvittava reaktio on monimutkainen, koska samanaikaisesti tapahtuu peptidisidosten katkeamista ja ei-toivottujen sivutuotteiden, kuten diketopipertasiinin muodostumista.

Ennestään tunnetuilla reaktioilla suoritettu N-suojauksen poistaminen suoritetaan vahvan hapon läsnäollessa (US patenttijulkaisu no. 4 071 511) tai hydroksyy1iamiinin läsnäollessa (US patenttijulkaisu no. 4 021 418). GB-patenttiju1 kaisusta 2 2 80465 098 220 tunnetaan menetelmä N-formyy1ipeptid1 en deformyloimi-seksi käyttäen hydratsiinia tai substituoitua hydratsiinia, joilla on suurin piirtein samat ominaisuudet kuin hydroksyy-liamiinilla. Vaikka näitä menetelmiä pidetäänkin sopivina teollisesta näkökulmasta katsottuna, on mainittu useita heikkouksia, kuten pienet saannot, kalliit reagenssit, <X-karbok-siryhmän esteröityminen ja esteri- tai peptidisidosten hydro-lyysi. Näin saatu tuote ei myöskään ole puhdas, sillä se sisältää huomattavia määriä sivutuotteita. Näin ollen tuote pitää vielä puhdistaa ja tästä seuraa tuotantokustannusten nousu. Lisäksi tiedetään, että aspartaamin valmistuksessa syntyy o<-ja β-isomeerin seos, ja näin ollen tarvitaan cv- ja β - i s o -meerin ero11amisvaihe, koska β-isomeeri11 a ei ole makeutus-ominaisuuksia. Tämäkin lisää valmistuskustannuksia.

Nyt on yllättäen löydetty uusi ja hyvin yksinkertainen menetelmä, johon ei liity edellä mainittuja heikkouksia. Nyt käsillä olevan keksinnön mukaisesti tarjotaan menetelmä N-for-myyliryhmän poistamiseksi L-aspartyy1i-L-fenyy1ialaniinime-tyy 1 i e s t er i s t ä , jonka aspartyyliryhmän aminoryhmä on suojattu formyyliryhmällä, ja menetelmässä saadaan ^-isomeeri erotetuksi β-isomeerista samanaikaisesti. Keksinnölle on tunnusomaista se, että N-formyy1i-L-aspartyy1i-L-fenyy1ia 1aniinime-tyyliesterin epäpuhdas ex- ja β-isomeerien seos, joka on saatu kondensoimalla N-formyy1i-L-aspartiinihappoanhydridi ja L-fe-nyy1ia 1aniinimetyy1iesteri ja joka on liuenneena orgaaniseen liuottimeen, kuten etyyliasetaattiin tai dikloorietaaniin, käsitellään etikkahapon läsnäollessa fosforihapolla, jonka väkevyys vedessä on 50-99% ja jonka määrä on 1,2-5 moolia per mooli deformyloitavaa N-suojattua aspartaamia, ja alemmalla a1 kyy 1ia 1 koho1i11a, jossa on 1-4 hiiliatomia, reaktion tapahtuessa lämpötilassa, joka on huoneenlämpötilan ja 60°C:n välillä, 4-12 tunnin aikana, jolloin saadaan heikosti liukeneva aspartaamifosfaatti, joka otetaan talteen suodattamalla, liuotetaan veteen ja sen jälkeen neutraloidaan epäorgaanisella emäksellä niin, että saadaan haluttu puhdas, vapaa aspartaami hyvällä saannolla.

3 80465

Keksinnön mukaisessa menetelmässä vain toinen syntyneistä de-formy 1oiduista isomeeriyhdisteistä, so. Λ-L-aspartyy1i-L-fe -nyylialaniinimetyy1iesteri, saostuu heikko 1iukoisena fosfaattina.

Spontaanisti erottunut °t-isomeeri fosfaatti suodatetaan talteen ja muunnetaan vapaaksi aspartaamiksi emäskäsittely1lä.

Kun formyy1iryhmä poistetaan suoraan kondensointiseoksessa, vältytään N-formyy1iaspartaamin erottamiselta ja näin tuotantokustannukset jäävät pienemmiksi.

tämän keksinnön avulla ö^-L-aspar tyy 1 i-L-f enyy 1 i alani i n ime tyy-liesterin teollinen valmistusmenetelmä yksinkertaistuu, koska ei tarvita erityistä vaihetta halutun peptidin erottamiseksi kondensaatiossa muodostuneesta β-isomeerista, sillä vain as-partaamifosfaatti kiteytyy reaktioseoksesta suojauksen poistumisen tapahduttua.

Tämän menetelmän mieto happohydrolyysi estää peptidisidoksen katkeamisen ja vältytään alkoholiryhmän poistumiselta esteristä tai vapaan β-karboksyyliryhmän esteröitymise 1tä.

Lisäksi tässä keksinnössä käytetyillä olosuhteilla vältetään ei-toivottuna sivutuotteena syntyvän diketopiperatsiinin muodostuminen. Mitä tulee koeolosuhteisiin, tapahtuu suora N-de-formyloiturninen kondensaatioseoksessa, jossa on orgaanista liuotinta ja orgaanista happoa, mielellään etyyliasetaattia tai dikloorietaania ja etikkahappoa.

Tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn fosforihapon väkevyys vedessä on mielellään 85 % ja fosforihapon kanssa reaktioseokseen lisättävä alkoholi on mielellään metyylialkoholi. Haluttu puhdas tuote otetaan talteen reaktioseoksesta fosfaattinaan jäähdyttämällä reaktioseos reaktion tapahduttua täyde11i ses t i.

4 80465 Näin saatu aspartaamifosfaatti muunnetaan vapaaksi aspartaa-miksi neutraloimalla fosfaatti emäksellä, kuten natriumkarbonaatilla, natriumhydroksidi11 a tai ammoniakilla vesipitoisessa liuottimessa.

Tämä keksintö tarjoaa kaupallisesti hyvin hyödyllisen menetelmän aspartaamin valmistamiseksi, koska nyt haluttu peptidi voidaan valmistaa ilman kahta vaihetta eli ilman N-formyyli-aspartaamin erottamista ja °f- ja β-isomeerien erottamista, josta syystä tuotteen saannot ovat suuremmat kuin ennestään tunnetuilla menetelmillä saavutetut.

Keksintöä valaistaan seuraavilla esimerkeillä.

Esimerkki 1

Liuokseen, jossa oli 100 g N-formyyli-ot,B-L-aspartyyli-L-fe-ny y 1 i a 1 an i i n i me t yy 1 i e s t e r i ä ( Ot/β-ί someeri en suhde 8:2), 160 ml dik 1oorietaania ja 40 ml etikkahappoa, lisättiin 360 ml metyylialkoholia ja 35,2 ml fosforihapon 85 % vesiliuosta huoneenlämpötilassa .

Seosta kuumennettiin 8 tuntia 40°C:ssa ja sen jälkeen se j äähdytett iin.

Saostunut CH-L-aspartyyli-L-fenyylialaniinimetyyliesterifos-faatti suodatettiin talteen ja kuivatttiin. Saanto 85 % (N-formyyliaspartaamin perusteella).

Esimerkki 2 51 g - L-aspar tyy 1 i - L-f enyy 1 i a 1 an i in i m e tyy 1 i es t er i f os f aa 11 i a liuotettiin 300 ml:aan vettä. Saadun liuoksen pH säädettiin natriumhydroksidin 20 % vesiliuoksella arvoon 5,2, sekoitettiin 1 tunti huoneenlämpötilassa, jäähdytettiin ja saostunut vapaa aspartaami suodatettiin talteen.

5 80465 Näin saatiin 27,9 g puhdasta yhdistettä 73 % saannolla, sp. 233 - 235°C (haj.), CO 33,2 (c = 1, etikkahappo) .

Esimerkki 3

Liuokseen, jossa oli 100 g N-formyy 1 i-°t, β-L-aspartyy 1 i-L-f e-nyy1ia 1 aniinimetyy1iesteriä (Λ/β-isomeerien suhde 8:2), 380 ml etyyliasetaattia ja 40 ml etikkahappoa, lisättiin 400 ml metyylialkoholia ja 70,4 ml fosforihapon 85 % vesiliuosta.

Kun toimittiin esimerkin 1 mukaisesti, saatiin aspartaamifos-faattia 90 % saannolla.

Esimerkki 4

Kun toimittiin esimerkin 1 mukaisesti, mutta käytettiin 99-prosenttista fosforihappoa 85-prosenttisen tilalla, saatiin aspartaamifosfaattia 75 % saannolla.

Esimerkki 5

Kun toimittiin esimerkin 1 mukaisesti, mutta käytettiin fosforihapon 50 % vesiliuosta 85-prosenttisen tilalla, saatiin aspartaamifosfaattia 65 % saannolla.

Claims (3)

6 80465

1. Menetelmä N-L-o^-aspartyy 1 i-L-fenyy 1 ia 1 ani ini-1-metyy 1 iesterin (aspartaami) valmistamiseksi, tunnettu siitä, että N-formyyli-L-aspartyy1i-L-fenyyIialaniinimetyyliesterin epäpuhdas CX- ja Π-isomeerien seos, joka on saatu kondensoi-malla N-formyy1i-L-aspartiinihappoanhydridi ja L-fenyy1iala-niini metyy1iesteri ja joka on liuenneena orgaaniseen liuotti-meen, kuten etyyliasetaattiin tai dik1oorie taaniin , käsitellään etikkahapon läsnäollessa fosforihapolla, jonka väkevyys vedessä on 50-99% ja jonka määrä on 1,2-5 moolia per mooli de formy1 oitavaa N-suojattua aspartaamia, ja alemmalla alkyy-1 ialkoholi1la, jossa on 1-4 hiiliatomia, reaktion tapahtuessa lämpötilassa, joka on huoneenlämpötilan ja 60°C:n välillä, 4-12 tunnin aikana, jolloin saadaan heikosti liukeneva aspartaami fosfaatti, joka otetaan talteen suodattamalla, liuotetaan veteen ja sen jälkeen neutraloidaan epäorgaanisella emäksellä niin, että saadaan haluttu puhdas, vapaa aspartaami hyvällä saannolla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fosforihapon väkevyys vedessä on 85 %.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alempi alkyylialkoholi on metyylialkoholi. 7 80465