JP2016047833A - Na−ベータ−アラニネートおよびカルシウムパントテネートの合成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】β−アミノ−プロピオニトリルの加水分解をアルカリ性水性媒体又はアルコール/水混合物中で行い、その後、溶媒をアルコールに交換し、それにより、最終のβ−アラニネート混合物に含まれる副生物の量がD−パントテネートの品質に悪影響を及ぼすことのない量となるようにするNa−β−アラニネートの合成方法。
【選択図】なし
Description
(a)アルカリ性水性媒体またはアルコール/水混合物中で、β−アミノ−プロピオニトリルを加水分解し、その後、
(b)最終のβ−アラニネート混合物に含まれる副生物の量がD−パントテネートの品質に悪影響を及ぼすことのない量となる方法で、溶媒をアルコールに交換すること
を含む方法に関する。鹸化は、水、または水と1種もしくは複数のアルコールとの混合物中で行うことができる。必要ならば、添加溶剤を使用するもしくは使用しない蒸留をそれ自体知られた方法で行うことによって、水を除去することができる。「交換」という用語は、元の1種もしくは複数の溶媒の一部または全部を除去することを含むものとする。これは、L−パントラクトンと直接反応させて高純度のナトリウムD−パントテネート(これも、また、カルシウムD−パントテネートに変換することができ、後者はヒト用食品での使用、または医薬品としての使用における仕様要求を満たす)を得ることができるナトリウムベータ−アラニネートのアルコール溶液が最終的に得られること意味する。これは、より具体的には、例えばカルシウムパントエートの含量が0.80%(w/w)未満で、かつカルシウムパント−β−アラニル−β−アラニネート(IIIのカルシウム塩)の含量が0.10%(w/w)未満であることを意味する。
(a)β−アミノ−プロピオニトリルを過剰の水酸化ナトリウム水溶液またはアルコール/水溶液に60〜95℃の温度で加え、必要ならばその混合物をさらに加熱し、水を除去する工程;
(b)過剰の水酸化ナトリウムをβ−アラニンにより、β−アラニンが過剰になるのを避けつつ、中和して、所望の濃度の溶液を直接得る工程;
(c)水を除去する工程、および
(d)ナトリウム−β−アラニネートをC1〜8−アルコールに溶解して、所望の濃度のナトリウム−β−アラニネートアルコール溶液を得る工程
を含む。
[β−アミノプロピオニトリルからのNa−β−アラニネート]
13.34kgの脱イオン水(MW=18.02、740.29mol、2.6当量)および25.12kgのNaOH水溶液(50%)(NaOH:MW=40.00、314.00mol、1.1当量;水:MW=18.02、697.00mol、2.4当量)の混合物を63Lのステンレス鋼製反応槽中で内部温度(IT)90℃に加熱した。20.02gのベータ−アミノプロピオニトリル(APN)(MW=70.09、99.0w/w%、282.77mol、1.0当量)を、90〜95℃のITで30分かけてこの予備加熱した混合物に加えた。生成したアンモニアを、10%硫酸水溶液を充填した外部スクラバーに吸収させた。
[イオン交換によるβ−アラニン]
β−アラニン溶液を生成するため、実施例1で得られた希釈反応混合物(9.0kg)をイオン交換工程に使用した。
[過剰NaOHの正確な中和]
実施例1に記載したようにして得られた38.57kgの非希釈反応溶液の過剰NaOHを、63Lのステンレス鋼製容器中で、正確に7.12kgの実施例2で得られたβ−アラニン溶液で中和した。IT<27℃で、30分かけてベータ−アラニン溶液を加えた。
[Na−ベータ−アラニネート水溶液からの水の除去]
実施例3からのNa−ベータ−アラニネート溶液を、5.59kg/時で再循環式流下薄膜型蒸発器に供給した。流下薄膜型蒸発器は以下の条件で運転した。
圧力:175mbar。流下膜温度:150℃。流下膜最下部温度:100℃。流下膜再循環温度:120℃。再循環:20kg/時。
分析:β−アラニン:66.75w/w%;IDPA:2.11w/w%;ジペプチド:0.01w/w%;水:14.61w/w%。
圧力:18mbar;薄膜温度:160℃;薄膜最下部温度:150℃。
100gの乾燥Na−ベータ−Alaメタノール溶液(321.8mmol)を41.9g(321.8mmol)のR−パントラクトンと反応させ、Na−D−パントテネート溶液を得た。
カルシウムパントテネート:98.09w/w%
カルシウムパントエート:0.59w/w%
カルシウムパント−ベータ−Ala−ベータ−Ala:0.02w/w%
水:100w/w%までの残量
[窒素によるNa−ベータ−アラニネート水溶液からの水の除去]
この実験では、別のNa−ベータ−アラニネート水溶液を使用した。この水分除去のための出発物質は、ベータ−アラニンによる過剰中和率は3.4%であり、分析したところ、β−アラニン:46.41w/w%;IDPA:1.69w/w%;ジペプチド:0.06w/w%を含有した。
圧力:175mbar。流下膜温度:150℃。流下膜最下部温度:100℃。流下膜再循環温度:120℃。再循環:20kg/時。
分析:β−アラニン:68.59w/w%;IDPA:1.94w/w%;ジペプチド:0.09w/w%;水:11.55w/w%。
圧力:22mbar;薄膜温度:160℃;薄膜最下部温度:150℃。薄膜型蒸発器最下部における窒素供給量:30L/時。
100gの乾燥Na−ベータ−Alaメタノール溶液(323.4mmol)を42.1g(323.4mmol)のR−パントラクトンと反応させ、Na−D−パントテネート溶液を得た。
カルシウムパントテネート:99.73w/w%
カルシウムパントエート:0.25w/w%
カルシウムパント−ベータ−Ala−ベータ−Ala:0.08w/w%
水:100w/w%までの残量
[過剰NaOHの過剰中和:]
β−アラニン:51.80w/w%、IDPA:不明、およびジペプチド:0.17w/w%を含有する非希釈反応溶液(実施例1と同じ方法で行った加水分解実験で得られたもの)40.88kg中の過剰NaOHを、63Lのステンレス鋼製容器中で、β−アラニン:26.91w/w%;IDPA:不明、およびジペプチド:0.03w/w%、ナトリウム(IC):380ppmを含有すると分析されたβ−アラニン溶液8.91kgにより中和した。
[過剰中和されたNa−ベータ−アラニネート水溶液からの水の除去]
実施例6で得られた過剰中和のNa−ベータ−アラニネート水溶液を7.29kg/時で再循環式流下薄膜型蒸発器に供給した。流下薄膜型蒸発器を以下の条件で運転した。
圧力:175mbar。流下膜温度:150℃。流下膜最下部温度:100℃。流下膜再循環温度:120℃。再循環:20kg/時。
分析:β−アラニン:64.16w/w%;IDPA:0.34w/w%;ジペプチド:0.05w/w%;水:13.49w/w%。
圧力:29mbar;薄膜温度:160℃;薄膜最下部温度:150℃。薄膜型蒸発器下部における窒素供給量:40L/時。
100gの乾燥Na−ベータ−Alaメタノール溶液(303.3mmol)を39.5g(303.3mmol)のR−パントラクトンと反応させ、Na−D−パントテネート溶液を得た。
カルシウムパントテネート:96.32w/w%
カルシウムパントエート:0.14w/w%
カルシウムパント−ベータ−Ala−ベータ−Ala:0.16w/w%(実施例4および5に比べ極めて高い)
水:100w/w%までの残量
[完全には分解されていないジペプチドとの反応、1.1当量のNaOHによる中和なし]
水酸化ナトリウムペレット21.7g(540.2mmol、1.1当量)を45.1gの脱イオン水(2503.0mmol、5.1当量)に室温で溶解させた。ITが90℃になるまで溶液を加熱した。この温度で35.0gのアミノプロピオニトリル(490.5mmol、1.0当量)の添加を開始した。APNの添加は30分以内に行った。その後、IT90℃で反応混合物を10.5時間攪拌した。
110.5gの乾燥Na−ベータ−Alaメタノール溶液(237.4mmol)を31.2g(237.3mmol)のR−パントラクトンと反応させ、Na−D−パントテネート溶液を得た。
カルシウムパントテネート:92.72w/w%
カルシウムパントエート:3.06w/w%(実施例4、5、7に比べ極めて高い)
カルシウムパント−ベータ−Ala−ベータ−Ala:0.19w/w%(実施例4および5に比べ極めて高い)
水:100w/w%までの残量
Claims (7)
- R−パントラクトンと縮合させてD−パントテネートを得るのにそのまま使用できるNa−β−アラニネートを、β−アミノ−プロピオニトリルから製造する方法であって、アルコール溶液としてNa−β−アラニネートを得る工程の改良が、
(a)アルカリ性水性媒体またはアルコール/水混合物中で、β−アミノ−プロピオニトリルを加水分解し、その後、
(b)最終のβ−アラニネート混合物に含まれる副生物の量がD−パントテネートの品質に悪影響を及ぼすことのない量となるように、溶媒をアルコールに交換すること
を含む方法。 - 改良が、
(a)β−アミノ−プロピオニトリルを過剰の水酸化ナトリウム水溶液またはアルコール/水溶液に60〜95℃の温度で加え、必要ならばその混合物をさらに加熱し、水を除去する工程;
(b)過剰の水酸化ナトリウムをβ−アラニンにより、β−アラニンが過剰になるのを避けつつ、中和して、所望の濃度の溶液を直接得る工程;
(c)水を除去する工程、および
(d)ナトリウム−β−アラニネートをC1〜8−アルコールに溶解して、所望の濃度のナトリウム−β−アラニネートアルコール溶液を得る工程
を含む請求項1に記載の改良方法。 - 工程(b)の中和に用いるβ−アラニンを、本方法それ自体の中で、工程(a)で得られたナトリウムβ−アラニネートの一部をイオン交換するか、またはそのような一部を当量の酸で酸性化することにより得ることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法によって得られた/得ることができるナトリウム−β−アラニネート溶液。
- 請求項1(b)または請求項2(d)で得られたナトリウム−β−アラニネートアルコール溶液を、R−パントラクトンと反応させてナトリウム−パントテネートを得、必要に応じて、それをパントテン酸またはその塩に、結晶化工程の追加を必要とせずに変換する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項5に記載の方法によって得られた/得ることができるCa−パントテネート。
- 請求項5に記載の方法によって得られた/得ることができるCa−パントテネートの、ヒト用食品および動物用飼料適用物、ビタミン調製物および医薬製剤の製造における使用。
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