JP2005526856A - Ｎ，Ｎ−ジアミノ−アミノ酸−β−ヒドロキシジコハク酸の調製方法 - Google Patents

Abstract

Ｎ,Ｎ−二塩基酸塩としてのＮ,Ｎ−ジアミノアミノ酸−β−ヒドロキシコハク酸（Ｉ）を調製する方法を記述する。この方法は、エポキシコハク酸を、Ｎ−酸性塩としての、２個のアミノ基を有するアミノ酸と反応させる工程を包含する。それら化合物は、キレート化剤として有用である。

Description

（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明は、Ｎ,Ｎ−二塩基酸塩としての２Ｎ,６Ｎ−ジアミノ−アミノ酸−β−ヒドロキシジコハク酸、とりわけ、Ｎ,Ｎ−二塩酸塩としての２Ｎ,６Ｎ−ジリシン−β−ヒドロキシジコハク酸の調製方法に関する。それら化合物のいずれも、（Ｎａ，Ｋ）からのアルカリ金属塩に転化することができる。その方法には、酸性塩としてのジアミノ酸とエポキシコハク酸の反応が包含される。該アミノ酸はＤ又はＬの異性体である場合があり、また、該エポキシコハク酸はシス−又はトランス型である場合がある。

（２．関連技術の記述）
日本特許第８０６７６５９Ａ号明細書には、キレート化剤として有用なリシンジコハク酸を生成するための、中性条件下又は塩基性条件下における、リシン又はそのカリウム塩若しくはアンモニウム塩と、エポキシアミノ酸又はその塩との塩基性反応が記述されている。そのリシンは遊離アミンとしてのものである。その方法は、追加工程で分離される酸性塩を形成するための、反応混合物の酸性化を必要とする。
エポキシコハク酸の調製方法は、シモムラ等への米国特許第５,９０５,１６０号明細書に記述されている。エチルアミン化合物が、過酸化水素でエポキシ化される。

ジコハク酸誘導体を調製するための改善された方法が必要である。
（目的）
従って、コハク酸誘導体を調製するための改善された方法を提供することが、本発明の目的である。更に、実施することが比較的容易であり且つ経済的である方法を提供することが、本発明の目的である。

（発明の概要）
本発明は、Ｎ,Ｎ−二塩基酸塩としてのＮ,Ｎ−ジアミノ−アミノ酸−β−ヒドロキシジコハク酸（Ｉ）を調製する方法であって、溶媒中でＮ,Ｎ−ジアミノ−アミノ酸のＮ−酸性塩（Ｎ−ａｃｉｄ ｓａｌｔ）をエポキシコハク酸と反応させること；及び、反応混合物から（Ｉ）を分離すること；を包含する、上記調製方法に関する。好ましいアミノ酸はリシンである。その方法は、酸素の非存在下又は酸素の存在下、溶媒を１００℃未満に加熱しながら、水溶液中で行なうことが好ましい。その反応は、窒素雰囲気中で行なうことが最も好ましい。前記の分離は、好ましくは該溶液にエタノール及び（又は）メタノールを添加し、該エタノール及び（又は）メタノールはその水溶液と共に除去することによって行われ、そして、（Ｉ）はエタノール及び溶媒で洗浄して精製済み（Ｉ）が得られる。

その方法によって、Ｎ,Ｎ−二塩基酸塩としてのＮ,Ｎ−ジアミノ−アミノ酸−β−ヒドロキシジコハク酸、とりわけ、Ｎ,Ｎ−二塩酸塩としての２Ｎ,６Ｎ−リシン−β−ヒドロキシジコハク酸を生成する。好ましい化合物は、化学式（II）

を有する。

使用するそれら酸は、アミノ酸と塩を形成する無機酸又は有機酸であれば、如何なる酸でもよい。最も一般的には、コスト上の理由で、塩酸等の無機酸を使用する。とは言え、硫酸を使用してもよい。
それらアミノ酸は、アスパラギン、グルタミン、トリプトファン、アルギニン、ヒスチジン及びリシンでもよい。それらは、コスト上の理由で好ましい。

（好ましい実施形態の記述）
次に述べることは、酸性条件下で、塩酸塩（II）としてのリシンアミノ酸β−ヒドロキシジコハク酸を合成することに関する具体的な記述である。その化合物は、高い水溶性と改善された生分解性とを有するキレート剤として有用である。

本発明は、酸性条件下で化合物（II）を調製するための新規な方法に関する。従来技術（日本特許第８０６７６５９Ａ号明細書）のアミノ酸金属イオン封鎖剤ビルダー(builder)化合物の調製は、実質的に中性ないし緩やかな塩基性の条件下で実施されている（日本特許第８０６７６５９Ａ号明細書）。本発明において、図解（１）に相当する化合物（Ｉ）誘導体は、リシン塩酸塩とエポキシコハク酸との反応によって、好ましくは１：２〜２．５のモル比で調製する。

図解１

その反応は、実質的に酸性条件下で、好ましくは、出発化合物としてのリシン一塩酸又はリシン二塩酸の存在下で行なう。生成物は、コハク酸の各２モルに対してリシン１モルを有している。生成物の収率は、９０〜１００％もあり、厳密に反応時間によって決まる。製造方法のとりわけ好ましい１つの具体例において、１：２のモル比の、アミノ酸一塩酸塩又はアミノ酸二塩酸塩(mono, or dihydrochloride amino acid salts)とエポキシコハク酸とを、出発化合物として用いる。反応混合物は、周囲温度又は４０〜１５０℃で水性媒体中で反応させる。該溶液の中に、非混和性液が形成されるまで、エタノールを添加する。上部液体のエタノール／水共沸混合物はデカントを行なって除き、残留濾液(remaining filtrate)は、エタノールで繰り返し洗浄し、次いで、アセトンで洗浄して未反応のエポキシコハク酸を除去する。

本発明に関連して、「エポキシコハク酸」は、シス−エポキシコハク酸とトランス−エポキシコハク酸の両方、及びそれらの混合物の代名詞として使用する；トランス形態は鏡像異性体の１つとして存在することもあり、或いは両方の混合物（例えば、ラセミ化合物）として存在することもある。同様に、「Ｎ−酸性塩」は、Ｌ−リシンＮ−酸性塩とＤ−リシンＮ−酸性塩の両方を意味し、また、それらの混合物（例えば、ラセミ化合物）をも意味する。他の諸アミノ酸に関し、それらもまた、Ｎ−酸性塩である。

例１−化合物(II)の合成
シス−エポキシコハク酸５．００３４ｇ（０．０３７８８モル）を含有する脱イオン水５ｍｌに、Ｌ−リシン二塩酸塩４．１５０２ｇ（０．０１８９４モル）を添加した［マクマナス(McManus)，Ｐ．Ｓ．，等：Synthetic Comm.，３，第１７７頁（１９７３）］。その反応混合物は、窒素雰囲気下、８０℃で４時間還流し、次いで、室温まで冷却した。２つの非混和性液が形成されるまで、その溶液の中にエタノールを添加した。上部液のエタノール／水共沸混合物は、デカントを行なって除き、残留濾液は、エタノールで繰り返し洗浄し、次いで、アセトンで洗浄して未反応のエポキシコハク酸を除去する。生成物は、図１に示すように、^１Ｈ ＮＭＲ及び^１３Ｃ ＮＭＲによって特徴付けられた。そのＮＭＲは、３００−ＭＨｚのバリアン(Varian)INOVA分光計を用いて記録した。

例２−検量線
フィッシャー・サイエンティフィック(Fisher Scientific)から塩化カルシウム二水和物を購入した。蒸留水と０．０３Ｍ ＮＨ_４Ｃｌ／０．０７Ｍ ＮＨ_４ＯＨ緩衝液（ｐＨ＝９．５、イオン強度０．１Ｍ）とを用いて、０．０１Ｍ ＣａＣｌ_２・２ＨＣｌ（１０００ｐｐｍ、硬度ＣａＣＯ_３）の原液を調製した。後者の諸化学物質は、コロンブス・ケミカル・インダストリーズ社(Columbus Chemical Industries, Inc.)から入手した。前記原液を前記緩衝液で希釈することによって、２００ｐｐｍ〜１０ｐｐｍの範囲の標準溶液を調製した。各々の滴定を行なう前、［カルシウムイオン濃度の対数］対［正規化した電位］のプロットを作図した［レヒニッツ(Rechnitz)，Ｇ．Ａ．，等：Anal. Chem.，４０，第６９６頁（１９６８）；及び、ナガラヤン(Nagarajan)，Ｍ．Ｋ．，等：ＪＡＯＣＳ，６１，第１４７５頁（１９８４）］。これは、溶液条件（イオン強度、ｐＨ、等）に起因する信号変動の影響を最小限に抑える必要があった。オリオン・リサーチ社(Orion Research, Inc.)から入手したカルシウム選択電極（モデル９７−２０のイオンプラス電極）を用いて、電位差測定を行った。

例３−滴定
２５℃の２００ｐｐｍ硬度の溶液５０ｍｌの中に、前記電極を浸漬し、該溶液をマグネットによって撹拌しながら、計器の示度を読んだ［ブレイ(Blay), J.A., 等：Anal. Lett. 4, 653 (1971)］。化合物（II）のカルシウム結合性溶液(calcium binding solution)を少量増分(small increments)で添加して、平衡状態−遊離カルシウムイオンの濃度を測定した。計器の示度が、１０ｐｐｍ未満が溶解状態で存在していることを示した時、滴定を停止した。集めたデータを正規化し、検量線に基づいて、遊離カルシウムイオンの濃度を得た。図２は、結合したカルシウムが、添加した化合物（II）の関数として増大したことを示している。添加した化合物（II）の低濃度において、添加したキレート化剤と結合したカルシウムの量の間には、直線関係が存在する。化合物（II）のキレート化定数（ｌｏｇＫ）は、次の等式

（式中、Ｌはキレート化剤を示し；ｎは該キレート化剤上のアニオン電荷である）によって、４．２３±０．０９であると決定した。

先の記述は本発明を単に例証するものであること；及び、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されるべきであること；が意図されている。

リシン誘導体のＮＭＲデータを示すグラフである。 ［結合したＣａ^２＋のモル］対［滴定液（Ｎ,Ｎサクシノールリシン）のモル］のグラフである。結合したカルシウムのデータは、３回繰り返しの平均による。

Claims (7)

1. Ｎ,Ｎ−ジアミノ−アミノ酸−β−ヒドロキシジコハク酸（Ｉ）を調製する方法であって、
   （ａ）溶媒中でＮ,Ｎ−ジアミノ−アミノ酸のＮ−酸性塩をエポキシコハク酸と反応させること；及び
   （ｂ）反応混合物から（Ｉ）を分離すること；
   を包含する、上記調製方法。
2. アミノ酸がリシンである、請求項１に記載の方法。
3. 溶媒を１００℃未満に加熱しながら、水溶液中で行なう、請求項１に記載の方法。
4. 工程（ｃ）の反応は、窒素雰囲気中で行なう、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記の分離は、溶液にエタノールを添加し、該エタノールはその水溶液と共に除去することによって行われ、そして（Ｉ）を溶媒としてのエタノールで洗浄して精製済み（Ｉ）を生成する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
6. Ｎ−酸性塩としてのＮ,Ｎ−ジアミノ−アミノ酸−β−ヒドロキシジコハク酸。
7. Ｎ−酸性塩としての２Ｎ,６Ｎ−リシン−β−ヒドロキシジコハク酸。

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