JP2016003190A

JP2016003190A - コレステロールの精製方法

Info

Publication number: JP2016003190A
Application number: JP2014123008A
Authority: JP
Inventors: 恵小寺; Megumi Kodera; 小川　龍治; Ryuji Ogawa; 龍治小川
Original assignee: Toray Fine Chemicals Co Ltd
Current assignee: Toray Fine Chemicals Co Ltd
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2016-01-12

Abstract

【課題】従来技術では低減が困難なコレステロール中の不純物を除去する。
【解決手段】コレステロールに含まれる不純物を、メタノールを用いたリスラリーにより除去するコレステロールの精製方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、コレステロール中に含まれる不純物を、効率よく除去する方法に関する。

医薬、化粧品、飼料分野に広く用いられているコレステロールは羊毛脂、魚油および高等動物の脳を原料として製造されている。コレステロールの大部分は羊毛脂を原料として生産されている。羊毛脂からのコレステロールの製造方法としては、溶解度の差を利用した溶剤分別法、コレステロールと金属との付加物を形成せしめその溶解度が低いことを利用する付加物法、カラムクロマト法などが知られている。

しかしながら、いずれの方法も単独では充分な精製がなされないため、各々の方法でコレステロールを濃縮した後、最終的には再結晶を行うことにより純度を上げている。

近年、コレステロールを原料とした誘導体が多くの分野で使用されており、医薬、化粧品等の分野では特に高純度の製品が要求される。医薬、化粧品等の分野では、０．１％レベルの不純物が問題視されるため、原料であるコレステロールの段階で低減する必要がある。

コレステロールのＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）分析で検出される不純物のうち、コレステロール（保持時間＝７．６分）より保持時間の短い不純物（保持時間＝５．４分）は、従来の製造方法では低減が困難であり、通常の再結晶ではごく僅かずつしか除去できない。

コレステロールの精製方法としては、たとえば、メタノールを用いた再結晶が知られている（特許文献１）。

この方法では、コレステロールに４０重量倍のメタノールを加え加熱溶解し、コレステロールに対して０．０２重量倍の粉末活性炭を加え加熱還流後、粉末活性炭を濾別除去し、２５〜３５℃でコレステロールを析出させ、これを濾過、乾燥している。しかしながらこの精製法は、大量の溶媒を用いるため生産性が低く、工業化に適した精製方法とは言い難い。

１−ブタノールを用いた再結晶による精製方法も知られている（特許文献２）。しかしながら、同文献に具体的に開示された方法では、収率は６５％程度と低く、満足のできるものではない。

また、コレステロールより保持時間の短い不純物に言及したコレステロールの精製方法に関する先行技術文献はないため、コレステロールより保持時間の短い不純物を除去するには再結晶を繰り返すしか方法が無く、工業的な利用には問題がある。

特開昭５２−０７１５００号公報特開２０１３−１８４９２９号公報

このように、従来技術では、コレステロールより保持時間の短い不純物を効果的に除去できないのが現状であり、コレステロールの収率、精製効果ともに満足できる、効率的な工業的精製法の創出が強く望まれていた。

本発明の目的は、コレステロール中に含まれる不純物のうち、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）による分析においてコレステロールより保持時間の短い不純物を効率よく低減する方法を提供することにある。

本発明者らは前記課題を解決する方法について鋭意検討した結果、コレステロールに含まれる不純物を、メタノールを用いてリスラリーすることにより効率よく精製できることを見出し、本発明に到達した。

すなわち本発明は、コレステロールに含まれる不純物を、メタノールを用いてリスラリーすることにより除去するコレステロールの精製方法である。

本発明によれば、従来技術では低減が困難なコレステロールより保持時間の短い不純物を、工業的に適用可能なリスラリー操作で効率よく低減することができる。

本発明により得られたコレステロールは、医薬、化粧品等の原料に有用である。

本発明のコレステロールの精製方法の概略フローの例示である。図１において、ＣＨＯＬは、コレステロールを意味する。コレステロールのＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）分析結果を示す溶出曲線の例示である。図２において、ＣＨＯＬは、コレステロールを、不純物Ａは、コレステロールより保持時間の短い不純物を意味する。図１の概略フローにより精製されたコレステロールのＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）分析結果を示す溶出曲線の例示である。図３において、ＣＨＯＬは、コレステロールを、不純物Ａは、コレステロールより保持時間の短い不純物を意味する。

以下に本発明を詳細に説明する。

本発明において、コレステロール純度はＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）分析により測定した。

本発明において、精製前のコレステロールのＨＰＬＣ純度は９０％以上であることが好ましく、より好ましくは９５％以上である。

本発明でいうリスラリーとは、固体を溶液中で撹拌し、完全に溶かさずにろ過によって化合物を得る操作のことであり、例えば、プロセス化学医薬品合成から製造まで、ＮｅａｌＧ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ著、上木達生・酒井未緒・沼田豊治・村瀬徳晃・村田好徳訳、丸善株式会社発行、２００８年、１７ページに記載されている。リスラリーは、化合物を完全に溶解させる必要がないため、溶媒の使用量が少なくて済み、さらに、結晶化の制御（温度や時間の精密な管理、種晶や貧溶媒の添加等）が必要でないため、再結晶より簡便で魅力的な手段である。

リスラリーに用いる有機溶媒はメタノールであり、好ましくは、コレステロールにメタノールを加え、加熱条件下で撹拌する。

本発明で使用する設備は、リスラリーできる装置であればよく、バッチ式、連続式等の様式は問わない。

メタノールの使用量は、コレステロールに対して４〜１２重量倍が好ましく、より好ましくは１０〜１２重量倍である。メタノールの使用量が、コレステロールに対して４重量倍以下であるとリスラリーが撹拌できない場合があり、１２重量倍以上であると生産性が低くなる場合がある。

リスラリー温度は、０〜６５℃であることが好ましく、より好ましくは６０〜６５℃である。

固体濾過時の温度は、収率、作業性の観点から０〜３５℃であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０℃である。

リスラリー後に析出した結晶を濾別後、洗浄する溶媒は、水、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジグライムなどのエーテル、ヘキサン、トルエン、キシレンなどの炭化水素、ジクロロメタン、クロロホルムなどの含ハロゲン溶媒などが挙げられる。リスラリー後に析出した結晶を濾別後、洗浄する溶媒は、溶媒の回収、再利用の観点から、好ましくはメチルアルコールである。

リスラリー後に析出した結晶を濾別後の結晶の乾燥温度は、２０〜６５℃であることが好ましく、より好ましくは５０〜６０℃である。

かくして得られたコレステロールは、医薬、化粧品等の原料に有用な、不純物が十分に除去された化合物である。

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。純度の測定はＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー、以下、ＨＰＬＣと記載する）法を採用し、ピーク面積％の比率（ＨＰＬＣａｒｅａ％比）から純度を求めた。

装置：ＬＣ−１０ＡＤＶＰ（島津製作所）
検出器：ＵＶ２１０ｎｍ
カラム：ＷａｔｅｒｓＸＴｅｒｒａ＠ＲＰ１８３．５μｍ４．６φ＊５０ｍｍ
液相：移動相Ｃ（移動相Ａ：Ｂ＝１５：８５（ｖ／ｖ））
移動相Ａ＝Ｈ_２Ｏ／ＴＥＡ／酢酸＝３０００／１２／４．５（ｖ／ｖ／ｖ）
移動相Ｂ＝メタノール１００％（高速液体クロマトグラフィー用メタノール）
カラム温度：４０℃
サンプル：１％テトラヒドロフラン溶液、１０μＬ注入
送液速度：１．０ｍｌ／分
分析時間：３０分
上記の条件でコレステロールの純度を測定すると、コレステロールは、保持時間７．６分であるのに対し、不純物Ａは、５．４分である。

不純物Ａの低減率は以下のようにして算出した。

まず、ＨＰＬＣａｒｅａ％比（コレステロール）＋ＨＰＬＣａｒｅａ％比（不純物Ａ）が１００％となるように、各ＨＰＬＣａｒｅａ％比の値を正規化した。

次に精製前後のＨＰＬＣａｒｅａ％比（不純物Ａ）の差分を、精製前のＨＰＬＣａｒｅａ％比（不純物Ａ）で割ることにより、精製前後の不純物Ａの低減率を算出した。

精製コレステロールの収率は、精製コレステロール重量を、精製前のコレステロールの重量で割ることにより、算出した。

［実施例１］
コレステロール（原料ａ；純度９７．７７％）（コレステロール：不純物Ａ＝９８．０９：１．９１）２５ｇにメタノールを３００ｇ（コレステロールに対して１２重量倍）加え６０〜６５℃で１時間加熱したが、コレステロールは完全に溶解しなかった。その後、２時間かけて２０〜３０℃に冷却し、２０〜３０℃に保ちながら１３時間熟成した後、固体を濾過した。得られた固体を１２．５ｇのメタノール（コレステロールに対して０．５重量倍）で洗浄した後、減圧乾燥機にて乾燥し、精製コレステロール２３．０２ｇを、収率９２％で得た。得られたコレステロールの純度は９９．１０％（コレステロール：不純物Ａ＝９９．１５：０．８５）であり、不純物Ａの低減率は５５％であった。

［実施例２］
コレステロール（原料ｂ；純度９７．６９％）（コレステロール：不純物Ａ＝９８．２６：１．７４）２５ｇにメタノールを１００ｇ（コレステロールに対して４重量倍）加え６０〜６５℃で１時間加熱したが、コレステロールは完全に溶解しなかった。その後２時間かけて２０〜３０℃に冷却し、２０〜３０℃に保ちながら１時間熟成した後、固体を濾過した。得られた固体を１２．５ｇのメタノール（コレステロールに対して０．５重量倍）で洗浄した後、減圧乾燥機にて乾燥し、精製コレステロール２４．２７ｇを、収率９７％で得た。得られたコレステロールの純度は９８．６７％（コレステロール：不純物Ａ＝９８．８８：１．１２）であり、不純物Ａの低減率は３６％であった。

［実施例３］
コレステロール（原料ｂ；純度９７．６９％）（コレステロール：不純物Ａ＝９８．２６：１．７４）２５ｇにメタノールを２００ｇ（コレステロールに対して８重量倍）加え６０〜６５℃で１時間加熱したが、コレステロールは完全に溶解しなかった。その後２時間かけて２０〜３０℃に冷却し、２０〜３０℃に保ちながら１時間熟成した後、固体を濾過した。得られた固体を１２．５ｇのメタノール（コレステロールに対して０．５重量倍）で洗浄した後、減圧乾燥機にて乾燥し、精製コレステロール２３．９９ｇを、収率９６％で得た。得られたコレステロールの純度は９８．８７％（コレステロール：不純物Ａ＝９９．０１：０．９９）であり、不純物Ａの低減率は４３％であった。

［比較例１］
特開昭５２−０７１５００号公報に記載の方法に従い実施した。コレステロール（原料ｂ；純度９７．６９％）（コレステロール：不純物Ａ＝９８．２６：１．７４）２０ｇにメタノールを６００ｇ（コレステロールに対して３０重量倍）加え６０〜６５℃で１時間加熱すると完全に溶解した。その後、２時間かけて２０〜３０℃に冷却し、２０〜３０℃に保ちながら１時間熟成したのち、固体を濾過した。得られた固体を１０ｇのメタノール（コレステロールに対して０．５重量倍）で洗浄した後、減圧乾燥機にて乾燥し、精製コレステロール１６．２３ｇを、収率８１％で得た。得られたコレステロールの純度は９９．２１％（コレステロール：不純物Ａ＝９９．２８：０．７１）であり、不純物Ａの低減率は５９％であった。

［比較例２］
コレステロール（原料ａ；純度９７．７７％）（コレステロール：不純物Ａ＝９８．０９：１．９１）２５ｇにエタノールを３００ｇ（コレステロールに対して１２重量倍）加え６０〜６５℃で１時間加熱すると完全に溶解した。その後、２時間かけて２０〜３０℃に冷却し、２０〜３０℃に保ちながら１３時間熟成したのち、固体を濾過した。得られた固体を１２．５ｇのエタノール（コレステロールに対して０．５重量倍）で洗浄した後、減圧乾燥機にて乾燥し、精製コレステロール１５．９８ｇを、収率６４％で得た。得られたコレステロールの純度は９７．８４％（コレステロール：不純物Ａ＝９８．０７：１．９３）であり、不純物Ａの低減率は−１％であり、不純物Ａの割合が増加した。

［比較例３］
コレステロール（原料ｂ；純度９７．６９％）（コレステロール：不純物Ａ＝９８．２６：１．７４）２５ｇにエタノールを１００ｇ（コレステロールに対して４重量倍）加え６０〜６５℃で１時間加熱したが、コレステロールは完全に溶解しなかった。その後、２時間かけて２０〜３０℃に冷却し、２０〜３０℃に保ちながら１時間熟成した後、固体を濾過した。得られた固体を１２．５ｇのエタノール（コレステロールに対して０．５重量倍）で洗浄した後、減圧乾燥機にて乾燥し、精製コレステロール２２．１６ｇを、収率８８％で得た。得られたコレステロールの純度は９７．８６％（コレステロール：不純物Ａ＝９８．２５：１．７５）であり、不純物Ａの低減率は−１％であり、不純物Ａの割合が増加した。

［比較例４］
特開２０１３−１８４９２９号公報に記載の方法に従い実施した。コレステロール（原料ｂ；純度９７．６９％）（コレステロール：不純物Ａ＝９８．２６：１．７４）２５ｇに１−ブタノールを１００ｇ（コレステロールに対して４重量倍）加え６０〜６５℃で１時間加熱すると完全に溶解した。その後、２時間かけて２０〜３０℃に冷却し、２０〜３０℃に保ちながら１時間熟成した後、固体を濾過した。得られた固体を１２．５ｇの１−ブタノール（コレステロールに対して０．５重量倍）で洗浄した後、減圧乾燥機にて乾燥し、精製コレステロール１７．４１ｇを、収率６９％で得た。得られたコレステロールの純度は９９．１４％（コレステロール：不純物Ａ＝９９．２３：０．７６）であり、不純物Ａの低減率は５６％であった。

［比較例５］
コレステロール（原料ｂ；純度９７．６９％）（コレステロール：不純物Ａ＝９８．２６：１．７４）２５ｇにトルエンを１００ｇ（コレステロールに対して４重量倍）加え６０〜６５℃で１時間加熱すると完全に溶解した。その後、２時間かけて２０〜３０℃に冷却し、２０〜３０℃に保ちながら１時間熟成した後、固体を濾過した。得られた固体を１２．５ｇのトルエン（コレステロールに対して０．５重量倍）で洗浄した後、減圧乾燥機にて乾燥し、精製コレステロール６．４４ｇを、収率２６％で得た。得られたコレステロールの純度は９８．８３％（コレステロール：不純物Ａ＝９９．１０：０．９０）であり、不純物Ａの低減率は４８％であった。

［比較例６］
コレステロール（原料ｂ；純度９７．６９％）（コレステロール：不純物Ａ＝９８．２６：１．７４）２５ｇに水を３００ｇ（コレステロールに対して１２重量倍）加え６０〜６５℃で１時間加熱したが、コレステロールは完全に溶解しなかった。その後、２時間かけて２０〜３０℃に冷却し、２０〜３０℃に保ちながら１時間熟成した後、固体を濾過した。得られた固体を１２．５ｇの水（コレステロールに対して０．５重量倍）で洗浄した後、減圧乾燥機にて乾燥し、精製コレステロール２４．４５ｇを、収率９８％で得た。得られたコレステロールの純度は９７．６０％（コレステロール：不純物Ａ＝９８．２２：１．７８）であり、不純物Ａの低減率は−２％であり、不純物Ａの割合が増加した。

［比較例７］
コレステロール（原料ｂ；純度９７．６９％）（コレステロール：不純物Ａ＝９８．２６：１．７４）２５ｇにイソプロパノールを１００ｇ（コレステロールに対して４重量倍）加え６０〜６５℃で１時間加熱したが、コレステロールは完全に溶解しなかった。その後、２時間かけて２０〜３０℃に冷却し、２０〜３０℃に保ちながら１時間熟成した後、固体を濾過した。得られた固体を１２．５ｇのイソプロパノール（コレステロールに対して０．５重量倍）で洗浄した後、減圧乾燥機にて乾燥し、精製コレステロール２０．７６ｇを、収率８３％で得た。得られたコレステロールの純度は９８．６７％（コレステロール：不純物Ａ＝９８．９５：１．０４）であり、不純物Ａの低減率は４０％であった。

これらの結果を表１にまとめた。

Claims

コレステロールに含まれる不純物を、メタノールを用いたリスラリーにより除去するコレステロールの精製方法。
コレステロールに含まれる不純物は、高速液体クロマトグラフィーによる分析において、コレステロールより保持時間の短い不純物である請求項１に記載のコレステロールの精製方法。
精製前のコレステロールに含まれるコレステロール成分の含有割合が９５重量％以上である請求項１または２に記載のコレステロールの精製方法。
コレステロールの４〜１２重量倍のメタノールを用いてリスラリーする請求項１〜３のいずれかに記載のコレステロールの精製方法。