JP2605127B2

JP2605127B2 - 溶解性の改良されたα―Ｌ―アスパルチル―Ｌ―フエニルアラニンメチルエステルの製造法

Info

Publication number: JP2605127B2
Application number: JP63253850A
Authority: JP
Inventors: 隆一三田; 剛大浦; 敏雄加藤; 長二郎樋口; 正伸味岡; 彰宏山口
Original assignee: 三井東圧化学株式会社
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1988-10-11
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JPH0285294A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、溶解性の改良されたα−Ｌ−アスパルチル
−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル（以下α−APM
と略す）の製造法に関する。

さらに詳しくは、α−APMを水性媒体より精製するに
際して、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセル
ローズナトリウム、デンプングリコール酸ナトリウムお
よびポリアクリル酸ナトリウムからなる群から選ばれる
１種以上の添加物の存在下に精製を行って、溶解性が改
良されたα−APMの製造法に関するものである。

α−APMはジペプチド系の甘味料として広く知られて
いる。良質な甘味特性ならびに蔗糖の200倍近い高甘味
度を有し、ダイエット甘味剤としてその需要が大きく伸
長しているものである。

（従来技術及び問題点） α−APMは、Ｌ−アスパラギン酸とＬ−フェニルアラ
ニンメチルエステルとから成るジペプチド化合物であ
り、その製法は化学的な方法、微生物を利用した生化学
的な方法に大別され、それぞれ種々の方法が開示されて
いる。

例えば、化学的な製法としては、アミノ基を保護した
Ｌ−アスパラギン酸無水物とＬ−フェニルアラニンメチ
ルエステルを適当な媒体中で縮合させたのち、常法によ
って保護基を脱離させて製造する方法（例えば米国特許
3,786,039号）が代表的製法の一つである。また、生化
学的な方法としてはＮ−ベンジルオキシカルボニル−Ｌ
−アスパラギン酸とＬ−フェニルアラニンメチルエステ
ルを金属プロテアーゼの存在下に縮合させてＮ−ベンジ
ルオキシカルボニル−α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェ
ニルアラニンメチルエステルを製造したのち、接触還元
によりベンジルオキカルボニル基を除去して製造する方
法を挙げることができる。工業的にα−APMを製造する
場合、いずれの製造法を利用するにしても反応マスより
α−APMを単離して最終製品とするに際し、粗製のα−A
PMを精製する工程は不可欠である。この精製工程は、通
常、水または含水低級アルコール（以下、水および水を
含む溶媒を水性媒体という）からの再結晶精製によるの
が一般的である。また粗製のα−APMの品質によっては
水性媒体中、懸濁状態で攪拌処理して不純物を除去する
方法も行われている。しかしながら、このような精製法
によって得られるα−APMは乾燥時に固いブロックを形
成し、その為、粉砕して製品化する必要があり取扱いに
難点を生じ易い傾向がある。また乾燥に長時間要し、そ
の為にα−APMの分子内環化物であるジケトピペラジン
化合物が増加し易い傾向があり、安定した品質を有する
製品を得る上でも問題点のある方法と言わざるを得な
い。加えて、この従来の再結晶精製法で得られるα−AP
Mは製品の水への溶解性（溶解速度）が劣るという欠点
を持ち合わせている。例えば、50％メタノール水溶液
（体積％）からの再結晶で得たα−APMの場合、その粉
砕品の250mgを250mlの水に室温で攪拌下に投入し、30秒
毎に攪拌と静置を繰り返してその溶解性を調べたとこ
ろ、５分後においても未溶解のα−APMがかなりの量残
存しており、完全に溶解するまでには15分以上の時間を
必要とする。また水から再結晶精製して得たα−APMの
溶解性もほぼ同程度である。

α−APMのこの水への溶解性はα−APMの甘味剤として
の需要分野の大半が清涼飲料への利用である現状から、
製品スペックを決定する上での重要な因子になることは
明らかである。α−APM原体の溶解性を改良することに
関する先行技術は少ない。特開昭58−177952号にはα−
APMは水性溶液から冷却晶析するにあたってα−APMの初
期濃度を２〜10重量％に設定した水性溶液を機械的攪拌
等の強制流動を与えることなく伝導伝熱支配下に冷却
し、全体を見掛け上氷菓（シャーベット）状の疑似固相
と成したのち、さらに必要に応じて冷却することによっ
てα−APMの結晶を改良し、ひいては濾過性の改善なら
びに嵩比重等の粉体特性の改良を行っている。そして、
この方法で得られるα−APMは従来品に比較して溶解性
の点でも優れていることが記載されている。しかしなが
ら、この方法は確かに溶解性を含めた種々の粉体特性は
著しく改良されるが、水性溶液からの晶析に際して機械
的攪拌等の強制流動を与えることなく冷却して晶析させ
る方法を採る必要があるので、通常の晶析装置では、ス
ケールが大きくなるに従い、冷却に著しく長時間を要し
工業的には限界が生じる。したがって、この先行技術で
は冷却時間を短縮するために、冷却面から被冷却体への
最大距離を規定し、それに見合った特殊な晶析装置を提
唱している。このように特開昭58−177952号の方法は特
殊な晶析装置を使用しない限り工業的な方法とは成り得
ない。

（問題点を解決するための手段）本発明は、α−APMを水性媒体より精製するに際して
は、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロー
ズナトリウム、デンプングリコール酸ナトリウムおよび
ポリアクリル酸ナトリウムからなる群から選ばれる１種
以上の添加物の存在下に精製操作を行い、その後固液分
離してα−APMを回収することから成る溶解性の改良さ
れたα−APMの製造法である。

本発明の方法に供されるα−APMは、フリーであって
も、鉱酸またはスルホン酸の塩であっても良い。またそ
の製法に限定されるものではなく、種々の方法によって
製造されるα−APMが使用される。α−APMの塩が用いら
れる場合、α−APMの塩の水性媒体溶液中に、あるいは
同溶液に無機塩基を添加し、pHをα−APMの等電点に調
節した後、フリーのα−APMの場合と同様にアルギン酸
ナトリウム、カルボキシメチルセルローズナトリウム、
デンプングリコール酸ナトリウムおよびポリアクリル酸
ナトリウムから群から選ばれる１種以上の添加物を加え
ることによって行うことができる。

α−APMの塩は、例えば、塩酸塩、硫酸塩、リン酸
塩、硝酸塩等の鉱酸塩またはメタンスルホン酸塩、エタ
ンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、ｐ−トルエン
スルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、ナフ
タリンスルホン酸塩等の脂肪族スルホン酸塩または芳香
族スルホン酸塩を挙げることができるが、好ましくは塩
酸塩、硫酸塩、メタンスルホン酸塩が使用される。

本発明の方法は、溶媒として、通常水あるいはメタノ
ール、エタノール、イソプロパノールまたは第３級ブタ
ノールなどの低級アルコールを含む水性媒体が用いられ
る。勿論、本発明の目的を損なわない範囲においてその
他の水と混和する有機溶媒の使用も可能である。低級ア
ルコールを含む水性媒体を溶媒として用いる場合、低級
アルコール類の濃度は60重量％程度までなら特に問題は
なく使用できる。これらの水性媒体の使用量について
は、特に制限はないが、容積効率および作業性の面か
ら、通常、α−APMに対して３〜50重量倍の範囲で使用
される。

本発明の方法で使用する添加物は、アルギン酸ナトリ
ウム、カルボキシメチルセルローズナトリウム、デンプ
ングリコール酸ナトリウムおよびポリアクリル酸ナトリ
ウムからなる群から選択される水溶性の添加物であっ
て、これらの添加物は通常は単独で用いられるが２種類
以上を混合して用いても何ら差支えない。添加物の使用
量は、少なすぎると精製されたα−APMの溶解性（溶解
速度）が改良されず、多すぎると固液分離性が悪くなる
ことから精製されるα−APMに対して0.01〜３重量％、
好適には0.02〜２重量％である。

これらの添加物は固形のまま添加しても良く、または
あらかじめ水に適当な濃度に溶解または懸濁させたもの
を添加する方法でも良い。

本発明の方法は、精製処理を前記の添加物の存在下に
実施するところに特徴を有する方法であって、精製方法
としては特に限定はない。例えば、α−APMを水性媒体
から晶析精製する方法またはα−APMを水性媒体中実質
的に懸濁状態で処理する方法があげられる。α−APMを
晶析精製する場合、先ず水性媒体にα−APMを溶解させ
る。不溶物等がある場合には濾過操作により除去され
る。その後通常の攪拌条件下に晶析操作が行われる。前
記添加物はあらかじめ添加しておいてもよく、またはα
−APMを溶解したのち溶液中に添加してもよい。あるい
は晶析の途中または晶析後の懸濁液中に添加する方法で
も本発明の目的は達成される。

この晶析精製法において、α−APMは水性媒体に溶解
させる温度はα−APM溶液の熱的な安定性を考慮して通
常70℃以下が良い。これより高い温度で溶解させると、
ジケトピペラジン化合物の副生し、好ましくない。

α−APMの溶解濃度は特に限定はなく、通常２重量％
から溶解温度での飽和溶解度までの範囲で任意に選択で
きる。

α−APMは水性媒体中実質的に懸濁状態で前記添加物
の存在下に攪拌処理する方法の場合、水性媒体の量は粗
製α−APMの精製に必要な量であれば特に制限はなく、
また処理温度も０〜60℃の範囲で任意に選ぶことができ
る。

一方、原料としてα−APMの塩を用いる場合、水性媒
体中にα−APMの塩を溶解させる。不溶物がある場合に
は濾過操作により不溶物を除去する。その後、通常の撹
拌条件下に無機塩基を添加し、α−APMの等電点にpHを
調節する。この後、フリーのα−APMの場合と同様に処
理することによって精製することができる。

α−APMの等電点は5.6であるが、この近傍の値に調節
しても本発明の目的を達成できる。

本発明の方法で用いられる無機塩基としては、炭酸水
素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム、アンモニア水等を挙げることができる。

この方法において、α−APMの鉱酸および有機スルホ
ン酸塩を水性媒体中に溶解させる温度はα−APMの鉱酸
および有機スルホン酸塩溶液の熱的な安定性を考慮して
50℃以下が好ましく、通常は25〜30℃である。これより
高い温度で溶解させるとジケトピペラジン化合物が副生
し、好ましくない。

α−APMの鉱酸および有機スルホン酸塩の溶解濃度は
特に限定はなく、が通常２重量％から溶解温度での飽和
溶解度までの範囲で任意に選択できる。

（作用）本発明の方法で得られたα−APMは水に対して良好な
溶解性を示す。また乾燥時に通常の晶析精製においてみ
られるような固い塊を形成するようなことが比較的少な
く、乾燥後の取扱いも容易である。

（実施例）以下、実施例により本発明を詳細に説明する。

尚、実施例中の溶解性試験は以下の方法によった。

〔溶解性試験方法〕

粉砕したα−APMのサンプル250mgを、26±２℃の純水
250ml中に攪拌下（マグネチックスターラーを用い350〜
360rpmで攪拌する）に投入し、30秒毎に攪拌と静置を繰
り返し、試料が完溶するまでの時間を測定する。

実施例１粗製α−APM22g（純度95％）を40％（体積％）メタノ
ール水溶液420g中に投入し、60℃まで昇温して溶解し、
熱濾過して微量の不溶物を除去した。得られた溶液中に
カルボキシメチルセルローズナトリウムをあらかじめ１
重量％濃度で溶解した水溶液10.0gを添加したのち、攪
拌下に冷却し晶析を行った。５℃まで冷却したのち濾過
し冷水で洗浄した。

得られた湿ケーキは50〜60℃で乾燥することにより1
7.8gの精製されたα−APMを得た。高速液体クロマトグ
ラフィーにて純度分析の結果純度97.2％であった。また
乾燥減量（105℃/4時間）3.2％であった。

ここで得られたα−APMの結晶について溶解性試験を
行った結果、５分以内に完溶した。

実施例２粗α−APM22g（純度95％）を10％（体積％）メタノー
ル水溶液480g中に投入し62℃まで昇温して溶解し、熱濾
過して微量の不溶物を除去した。得られた溶液を攪拌下
に30℃まで冷却してα−APMを晶析させた。その後、カ
ルボキシメチルセルローズナトリウムを１重量％濃度で
溶解した水溶液10.0gを添加し同温度で１時間かきまぜ
たのち、さらに５℃まで冷却し析出している結晶を濾過
し、少量の冷水で洗浄後50〜60℃で乾燥した。

収量17.6g 純度96.8％乾燥減量値3.6％ここで得られたα−APMの溶解性試験を行った結果、
５分以内に完溶した。

比較例１カルボキシメチルセルローズナトリウムを添加しない
他は実施例１と同様に晶析精製をおこなった。得られた
α−APMの純度はほぼ同じであったが、溶解性試験を行
った結果、完溶するまでに12.5分間要した。

比較例２カルボキシメチルセルローズナトリウムを添加しない
他は実施例２と同様に晶析精製をおこなった。得られた
α−APMの純度はほぼ同じであったが、溶解性試験を行
った結果、完溶するまでに11.5分間要した。

実施例３ α−APM・塩酸塩２水和物36.6gを水367.5g中に投入
し、25〜30℃で溶解し、濾過して微量の不溶物を除去し
た。得られた溶液中に25〜30℃で撹拌下、28％アンモニ
ア水6.4gを加えてpH5.6に調節した。次いでカルボキシ
メチルセルローズナトリウムをあらかじめ１重量％濃度
に溶解した水溶液14.7gを添加した。次いで攪拌下に５
℃まで冷却した後、濾過し冷水で洗浄した。得られた湿
ケーキを50〜55℃で乾燥することにより、27.9gのα−A
PMを得た。高速液体クロマトグラフィーにて分析した結
果、純度97.2％であった。また乾燥減量（105℃/4時
間）は3.2％であった。

ここに得られたα−APMの結晶について溶解性試験を
行った結果、５分以内に完溶した。

実施例４ α−APMの硫酸塩39.2gを水420g中に投入し、25〜30℃
で溶解し、濾過して微量の不溶物を除去した。得られた
溶液中に同温で28％アンモニア水12.4gを加え、pH5.6に
調節した。次いでカルボキシメチルセルローズナトリウ
ムを１重量％濃度に溶解した水溶液14.7gを添加し同温
度で１時間かきまぜた後、５℃まで冷却し析出している
結晶を濾過し、少量の冷水で洗浄後、50〜55℃で乾燥し
た。

収量26.5g、純度97.0％、乾燥減量（105℃/4時間）3.
6％であった。

比較例３カルボキシメチルセルローズナトリウムを添加しない
他は実施例３と同様に晶析精製を行った。得られたα−
APMの結晶の純度は実施例３とほぼ同じであったが、溶
解性試験を行った結果、完溶するまでに12.5分を要し
た。

比較例４カルボキシメチルセルローズナトリウムを添加しない
他は実施例４と同様に晶析精製を行った。得られたα−
APMの結晶の純度は実施例４とほぼ同じであったが、溶
解性試験を行った結果、完溶するまでに13.5分を要し
た。

実施例５〜10、比較例５、６粗α−APM（純度95％）の晶析精製に際して媒体組
成、α−APM濃度、カルボキシメチルセルローズナトリ
ウムの添加量及び添加時期などの条件を表−１に示すよ
うに種々変えて、実施例１と同じ操作で晶析精製を行
い、結果を表−１にまとめた。

実施例11 粗製α−APM22g（純度95％）を40％（体積％）メタノ
ール水溶液420g中に投入し、60℃まで昇温して溶解後、
微量の不溶物を除去した。得られた溶液を攪拌下に冷却
し晶析を行った。この晶析混合物中にアルギン酸ナトリ
ウムの２％水溶液4.0を添加し25℃で１時間かきまぜた
のち５℃に冷却し吸引濾過した。少量の冷水で洗浄後50
〜60℃で乾燥した。

収量17.7g 純度96.8％乾燥減量3.8％溶解性試験の結果6.5分で完溶した。

実施例12 粗製α−APM22g（純度95％）を10％（体積％）メタノ
ール水溶液460g中に投入し、60℃まで昇温して溶解した
のち、微量の不溶物を除去した。得られた溶液を攪拌下
に冷却し晶析を行った。この晶析混合物中にデンプング
リコール酸ナトリウムの１％水溶液5.0gを添加し、25℃
で１時間かきまぜた。その後、５℃に冷却し吸引濾過し
た。少量の冷水で洗浄後50〜60℃で乾燥した。

収量17.8g 純度97.2％乾燥減量3.4％ここで得られたα−APMは溶解性試験の結果5.5分で完
溶した。

実施例13 22g（純度95％）のα−APMを含有するα−APMの湿ケ
ーキを水180g中に投入し、さらに１重量％のカルボキシ
メチルセルローズナトリウムの水溶液10gを添加し室温
で２時間かきまぜた。その後析出している結晶を濾過
し、少量の水で洗浄後50〜60℃で乾燥した。

収量18.9g 純度97.0％乾燥減量3.6％ここで得られたα−APMは溶解性試験の結果5.5分で完
溶した。

比較例７カルボキシメチルセルローズナトリウムを添加しない
他は、実施例13と同様に行った。得られたα−APMの純
度は実施例13とほぼ同じであったが、溶解性試験の結
果、完溶するまでに13.5分要した。

実施例14 22g（純度95％）のα−APMを含有するα−APMの湿ケ
ーキを水180gに投入し、室温で１時間かきまぜて結晶を
十分にほぐした。そののち、１重量％カルボキシメチル
セルロースナトリウム塩の水溶液1.0gを添加し室温で、
更に２時間かきまぜた。その後析出している結晶を濾過
し、少量の水で洗浄後50〜60℃で乾燥した。収量18.7g
純度96.8％乾燥減量3.8％得られた結晶は溶解性試験の結果、6.5分で完全に溶
解した。

実施例15 カルボキシメチルセルローズナトリウムの代わり１重
量％のポリアクリル酸ナトリウムの水溶液4.0gを添加す
る以外は実施例14と同様に行った。得られたα−APM純
度は実施例13とほぼ同じであったが、溶解性試験の結
果、5.5分で完全に溶解した。

実施例16 α−APM・塩酸塩２水和物36.6gを10％（体積％）メタ
ノール水溶液367.5g中に投入し、25〜30℃で溶解し、濾
過して微量の不溶物を除去した。25〜30℃撹拌下に28％
アンモニア水6.4gを加え、pH5.6に調節した後、カルボ
キシメチルセルローズナトリウムをあらかじめ１重量％
濃度で溶解した水溶液10.0gを添加した後、撹拌下に５
℃まで冷却し、その後濾過し、冷水で洗浄した。得られ
た湿ケースを50〜55℃で乾燥することにより27.5gのα
−APMを得た。高速液体クロマトグラフィーにて分析し
た結果、純度97.2％であった。また乾燥減量（105℃/4
時間）は3.2％であった。

ここに得られたα−APMの結晶について溶解性試験を
行った結果、５分以内を完溶した。

実施例17 α−APM・塩酸塩２水和物36.6gを水367.5g中に装入し
25〜30℃で溶解し、濾過して微量の不溶物を除去した。

得られた溶液中に25〜30℃攪拌下で28％アンモニア水
6.4gを加え、pH5.6に調節した後、55〜60℃に昇温し同
温度で１時間攪拌した。25〜30℃まで攪拌放冷した後、
カルボキシメチルセルローズナトリウムを１重量％濃度
で溶解した水溶液2.9gを添加し同温度で１時間かきまぜ
た後、析出している結晶を濾過し、少量の冷水で洗浄し
た。得られた湿ケーキを50〜60℃で乾燥することにより
26.0gのα−APMを得た。

高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、純度
97.2％であった。また乾燥減量（105℃/4時間）は3.2％
であった。

実施例18 炭酸水素ナトリウム8.8gを使用する以外は実施例３と
同様に行った。収量27.0g、純度97.0％、乾燥減量（105
℃/4時間）3.6％であった。溶解試験を行った結果、５
分以内に完溶した。

実施例19〜22 表−２に示す水の使用量と添加物を用いる以外は実施
例17と同様に行った。結果を表−２に示す。

実施例23 α−APMのメタンスルホン酸塩39.0gを使用する以外は
実施例３と同様に晶析精製を行った。収量27.3g。

高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果純度9
7.1％であった。また乾燥減量（105℃/4時間）は3.2％
であった。

本発明の方法は、特殊な装置、手段を必要とせず、通
常の攪拌手段を備えた晶析機を用い、攪拌条件下に晶析
させるか、実質的に懸濁状態で攪拌処理する方法で水へ
の溶解性（溶解速度）の著しく改良されたα−Ｌ−アス
パルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステルが得ら
れる為、工業的利点の大きい方法である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラ
ニンメチルエステルまたはその塩を水性媒体より精製す
るに際して、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチル
セルローズナトリウム、デンプングリコール酸ナトリウ
ムおよびポリアクリル酸ナトリウムからなる群から選ば
れる１種以上の添加物の存在下に精製することを特徴と
する溶解性の改良されたα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フ
ェニルアラニンメチルエステルの製造法。
【請求項２】α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラ
ニンメチルエステルの鉱酸および有機スルホン酸塩を水
性媒体中、無機塩基でα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェ
ニルアラニンメチルエステルの等電点に調節する特許請
求の範囲第１項記載の製造法
【請求項３】添加物の添加量が、処理されるα−Ｌ−ア
スパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステルまた
はその塩に対して0.01〜３重量％である特許請求の範囲
第１項記載の製造法。
【請求項４】精製法が、晶析精製である特許請求の範囲
第１項または第２項記載の製造法。
【請求項５】精製法が、水性媒体中実質的に懸濁状態で
攪拌処理して行うものである特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の製造法。