JP2818032B2 - 甘味料として有用な新規化合物、およびその製造方法 - Google Patents
甘味料として有用な新規化合物、およびその製造方法Info
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Description
有用な新規な化合物、およびその製造方法に関するもの
である。
菓、ペストリー、チューインガム、衛生製品(hygiene
products)、および洗面用化粧品(toiletries)、化粧
品、薬品、および獣医学上使用する製品等の甘味料とし
て特に有用である。
コストを低く押さえるため甘味力が強いこと、第二に充
分な安定性、つまり使用状況で安定である特性を有する
必要があるということは周知である。
誘導体N−L−α−アスパルチル−L−フェニルアラニ
ン 1−メチルエステルは、現在市販されている甘味料
の中でも最も広く使用されている(US 3,492,131)。
この化合物の最も有用な性質の一つは、2種の天然アミ
ノ酸、すなわちL−アスパラギン酸およびL−フェニル
アラニンをベースとした化学構造にある。この化合物の
甘味力は比較的弱いが、スクロースと比較して、重量比
で約120〜180倍はある。優れた味覚特性を有しているに
も関わらず、この化合物は比較的甘味力の弱い化合物と
比較して高価であり、かつ甘味料が使用されるある状況
下、特に中性媒体では安定性に乏しいという主たる欠点
を有している。このため、工業的使用が制限される。
めに、高い甘味活性を有しかつ少なくともアスパルテー
ム程度の安定性を有する、特に中性溶媒ではそれより安
定性が低いかも知れない、新規な甘味料が強く望まれて
いる。このため、種々の甘味を有するジペプチド類、ま
たはジペプチド類似体が重合されてきた(文献:J.M.Jan
usz in Progress in Sweeterners,著者:T.H.Grenby,Els
evier,ロンドン、1989、1−46ページを参照)が、従来
アスパルテームを除いてそれらの内のどの化合物も、甘
味料に望まれているもの、すなわち、優れた味覚特性、
使用コストを充分押さえることができる程の高い甘味強
度、および充分な安定性を満足させることができなかっ
た。
しているが、あるラジカル、特に好ましくはある炭化水
素ラジカルをアスパルテームの遊離アミンに付加するこ
とにより、アスパルテームの甘味力を非常に増加せしめ
ることができるということが見いだされた。この方法に
より、アスパルテームの甘味力は80まで増加し、甘味強
度はラジカルRの特別な性質により変化する。この発見
は本発明の基礎をなすものである。
エチルエステル、イソプロピルエステル、プロピルエス
テル、tert−ブチルエステル(US 3,492,131)、およ
びN−L−α−アスパルチル−L−チロシン 1−メチ
ルエステル(US 3,475,403)にも同様の性質から得ら
れる結果が見受けられた。
よびこれらの生理学上許容可能な塩に関するものであ
る。
基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロペン
チルメチル基、シクロヘキシルメチル基、3−フェニル
プロピル基、3−メチル−3−フェニルプロピル基、3,
3−ジメチルシクロペンチル基、3−メチルシクロヘキ
シル基、3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル基、2
−ヒドロキシシクロヘキシル基、3−(4−ヒドロキシ
−3−メトキシフエニル)プロピル基、3−(4−ヒド
ロキシ−3−メトキシフェニル)−2−プロペニル基、
3−(4−ヒドロキシ−3−メトキシフエニル)−1−
メチルプロピル基、および3−(4−ヒドロキシ−3−
メトキシフェニル)−1−メチル−2−プロペニル基か
らなるグループから選択される基を示し、 Xは、CH3、CH2CH3、CH(CH3)2、CH2CH2CH3、およ
びC(CH3)3からなるグループから選択される基を示
し、 Zは水素原子又はOH基を示す。
既に従来技術において開示されている。また、ヨーロッ
パ公報EP−0107597(US4,645,678)は、スクロースの5
5,000倍以上の甘味力を有するアスパルテームのN−フ
ェニルカルバモイル化合物、またはN−フェニルチオカ
ルバモイル化合物について開示している。しかしなが
ら、これらのN−フェニルカルバモイル基またはN−フ
ェニルチオカルバモイル基と、本発明にかかる化合物の
N−炭化水素基とは構造上類似点がない。
文献:J.M.Janusz,op.cit.を参照)が、これらの化合物
と、本発明のN−炭化水素誘導体との間にも構造上の類
似関係もない。
テームのN−炭化水素誘導体を探し出すための努力を思
いとどまらせるという偏見はある。そのため、文献に
は、アスパルテームのN−炭化水素誘導体、すなわち以
下に示す構造を有するN−[N,N−ジメチル−L−α−
アスパルチル]−L−フェニルアラニン1−メチルエス
テルのみが開示されている。
H.Mazurら、J.Amer.Chem.Soc.,1969,91,2684−2691)。
水素誘導体の甘味特性を総合的に予測できないかという
点を調査し、さらに甘味、苦い甘味、苦み、または無味
であるアスパルテーム誘導体と非常に類似した構造を有
する炭化水素基に着目するというものであった。さら
に、EP−0338946(US 4,935,517)公報において、本出
願人は、下記一般式で示されるL−アスパラギン酸(n
=1)またはL−グルタミン酸(n=2)のN−炭化水
素誘導体について開示している。
混ざった、炭素原子数が5から13の炭化水素基を示し、 R′は4−シアノ−フェニル基、2−シアノピリッド
−5−イル基、または2−シアノピリミジン−5−イル
基を示し、 nは1または2を示す 本発明の化合物は、特にLアスパルチン酸化合物であ
り、EP−0338946公報に開示された化合物に非類似な構
造を有するR′基を有し、そしてその活性は非常に特定
されたN−炭化水素基を選択することに依存するという
点で、先に例示した従来の化合物とは異なるものであ
る。
り、従来技術を開示しているEP−0338946公報において
最も効果的であるN−炭化水素基とアスパルテームとを
組み合わせると、苦みまたは苦い甘味を有する化合物を
生ずるという事実に到達した。これは、特に、従来技術
を開示する文献において最も強い甘味を生じせしめる
が、アスルテームと組み合わせたときには非常に強い苦
みを後味として残すとされているn−ヘプチル基では顕
著である。
際の通常の状況下では、アスパルテームと比較して高い
ということも証明されている。ある食物製造においてア
スパルテームの使用が制限されている要因の一つは、中
性に近い、つまりpH7付近の溶媒中、例えば、日常食
品、ペストリー、または高温加工を必要とする他の食
品、例えばチューインガムや練り歯磨きなどでは安定性
が非常に低いということから派生しているため、上記利
点は重要である。
味力を有するN−[N−(3,3−ジメチルブチル)−L
−α−アスパルチル]−L−フェニルアラニン 1−メ
チルエステルの水溶液(pH7)を70℃で加速エージング
させた結果、半減期は約6時間であった。これに対し
て、同様の状況下でのアスパルテームの半減期はたった
の10分であった。これらの結果から、本発明に係る化合
物の安定性は、アスパルテームの36倍であることがわか
った。他の化合物についても同程度の結果が得られた。
使用されるソフトドリンクのpHと同程度のpH3付近の酸
性溶媒中では、少なくとも高く、もしかしたら高くな
い、ということも証明されている。
て、本発明に係る化合物を食物に使用する場合非常に少
量の使用で済むという他の利点を有している。したがっ
て、アスパルテームの構成要素として存在するとしてし
ばしば議論される、すなわちL−フェニルアラニンおよ
びメタノールは、本発明の甘味料を使用する事により、
食料品においては非常に減少するであろう。例えば、1
リットルのソフトドリンクに添加されている550mgのア
スパルテームを、本発明の化合物であるN−[N−(3,
3−ジメチルブチル)−L−α−アスパルチル]−L−
フェニルアラニン 1−メチルエステルの7mgに置き換
えることが可能である。つまり、同様の味覚特性を維持
すると同時に、消費され易いL−フェニルアラニンおよ
びメタノールの量を、約80倍に減少させることができ
る。
重量比で約10,000倍以上という非常に強い優れた味覚力
を有し、かつアスパルテームと比較して少なくともそれ
と同程度、又はそれ以上の安定性を有し、そのため食物
製造に使用できる可能性を増加させることができる、ア
スパルテームの新規なN−炭化水素誘導体またはその類
似体を提供することができる。
す一般式で示される。
ジメチルブチル)−L−α−アスパルチル]−L−フェ
ニルアラニン 1−メチルエステル(下記表1中の化合
物6) または、N−[N−[3−(4−ヒドロキシ−3−メ
トキシフェニル)プロピル]−L−α−アスパルチル]
−L−フェニルアラニン 1−メチルエステル(下記表
1中の化合物18) または、N−[N−(3−フェニルプロピル)−L−
α−アスパルチル]−L−フェニルアラニン 1−メチ
ルエステル(下記表1中の化合物12) である。
有機酸又は塩とすることも可能であり、そのようにする
ことにより溶解度を増加させることができる。これらの
化合物は、塩酸塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモ
ニウム塩、カルシウム塩、またはマグネシウム塩である
ことが好ましい。
て使用される化合物に関するものであり、先に例示され
た化合物の少なくとも1種は甘味組成物として含有され
る。また、本発明の第二の特性によれば、本発明は、先
に参照した種々の製品に甘味を与えることを目的とした
本発明の化合物の使用に関するものである。
どのような食品にでも添加することができる。しかも、
所望の甘味レベルを達成できる充分な割合で添加するこ
とができる。甘味料の最適な使用濃度は、例えば甘味料
の甘味力、貯蔵状況、使用方法、特に添加される製品の
組成、および甘味の所望レベルなどの種々の要因に依存
する。資格者は、ルーチンの感覚分析を行うことによっ
て、食料品を得るための甘味料の最適濃度を容易に決め
ることができる。本発明の甘味料は甘味料の甘味に依存
して、食料品1リットル又は1kgに対して0.5mgから50mg
の割合で一般に添加される。食料品が濃縮物である場合
には当然多量の甘味料を含有しており、最終的に使用す
る状況に合わせて希釈される。
形態で添加される。しかしながら、それらが強い甘味力
を有しているため、一般に、好ましいキャリア又はバル
キング剤と混合されている。
トロース、スターチ、マルトデキストリン類、セルロー
ス、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
および他のセルロース誘導体、アルギン酸ナトリウム、
ペクチン類、ガム類、ラクトース、マルトース、グルコ
ース、ロイシン、グリセロール、マンニトール、ソルビ
トール、ビカルボン酸ナトリウム、燐酸、クエン酸、酒
石酸、フマル酸、安息香酸、ソルビン酸、およびプロピ
オン酸、およびそれらのナトリウム塩、カリウム塩、お
よびカルシウム塩、およびそれらと同等の化合物から選
択されるものが好ましい。
クロース、コーンシロップ、フルクトース、スイートジ
ペプチド誘導体または同類体(アスパルテーム、アリテ
ーム)、ネオヘスペリジン、ジヒドロカルコーン、水素
化イソマルチュロース(hydrogenated isomaltulos
e)、ステビオサイド、Lシュガー、グリシリジン、キ
シリトール、ソルビトール、マンニトール、アセスルフ
ェイム(acesulfame)、サッカリン、およびそれらのナ
トリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、およびカル
シウム塩、シクラミン酸、およびそのナトリウム塩、カ
リウム塩、カルシウム塩、スクラロース、モネリン、タ
ウマチン、およびそれらと同等の化合物などの他の甘味
料と組み合わせて食料品に添加することもできる。
々の方法で製造することができる。したがって、本発明
の第三の特徴によれば、本発明は好ましい製造方法に関
するものである。その好ましい製造方法とは、下記構造
式 を有する化合物を、R基の先駆物質であるアルデヒド化
合物又はケトン化合物で濃縮する工程からなる方法であ
る。濃縮によって形成される中間体であるイミンは、本
発明の化合物を直接得るために、選ばれた還元剤、例え
ばシアノほう化水素ナトリウムで本来の位置が還元され
る(文献:Chemistry letters 1984、441−444、著者:O
hfune et al.に記載されている還元性N−モノアルキル
法)。
あり、例えば式(CH3)3CCH2CHOで表されて一般にアル
デヒド先駆物質として使用されている3,3−ジメチルブ
チルアルデヒドから得ることができる。
から直接得ることができるということに注意すべきであ
る。アスパルテーム誘導体を念頭におく限り、アスパル
テームは現在では完全に合成できる商業上の製品である
ため、これは特に有用な利点である。
又はクロマトグラフィ等の標準的な技術により精製する
ことができる。これらの構造および純度は、通常の技術
(薄相クロマトグラフィ、高圧液体クロマトグラフィ、
赤外線分光測定、核磁気共鳴、元素分析)によりチェッ
クすることができる。
は、以下に示す実施例によってより明らかになるであろ
う。
力は8人の経験者のチームにより評価された。この評価
は、種々の濃度の水溶液とした化合物の味と、2%、5
%、または10%のスクロース対照液と比較することによ
り行われた。スクロースと比較したテスト化合物の甘味
力は、同じ甘味強度であるテスト化合物とスクロースと
の重量比、つまりテスト化合物の溶液の甘味強度と、ス
クロースの対照溶液との甘味が多くの経験者が同じであ
ると判断したときに一致する。
℃、酸性(燐酸塩、pH3)溶媒下または中性(燐酸塩バ
ッファー、pH7)溶媒下での加速エージング後に残った
製品定量することにより、本発明の化合物およびアスパ
ルテームの安定度を測定した。テスト化合物の安定度は
半減期(50%減成)により評価された。
ル)−L−α−アスパルチル]−L−フェニルアラニン
1−メチルエステル(下記表1中の化合物6)は下記
構造式 を有しており、以下のように合成することができる。
ド4g(39.8mmol)を、アスパルテーム10.6g(36.2mmo
l)とメタノール50cm3中のシアノほう化水素ナトリウム
1.6g(25.3mmol)とからなる混合物に添加した。得られ
た溶液を室温で24時間撹拌し、真空下で乾燥させて濃縮
した。pHがほぼ中性になるまで塩酸1N水溶液に残渣を溶
解させた。粘性沈澱物をろ過して取り出し、真空下で乾
燥させた。その後、エタノール/水混合物(1/1)また
はアセトニトリルにより再結晶することにより、N−
[N−(3,3−ジメチルブチル)−L−α−アスパルチ
ル]−L−フェニルアラニン 1−メチルエステル9g
(収率:62%)を得た。
%、そして10%溶液と比較したところ、重量比でスクロ
ースの甘味の約10,000倍に相当した。
gm/リットル水溶液の甘味強度がアスパルテームの550mg
/リットル溶液の甘味強度と同程度であった。つまり、
得られた化合物の甘味はアスパルテームの甘味の約80倍
に相当する。
の方法でアスパルテームから得られた本発明に係る他の
化合物の甘味力を示している。この測定結果は、当業者
には容易に理解できるであろう。甘味は、スクロースの
2%溶液を基準として評価された。
(3,3−ジメチルブチル)−L−α−アスパルチル]−
L−フェニルアラニン 1−メチルエステルの甘味力は
スクロースの甘味力の2000倍であり、N−[N−(3,3
−ジメチルブチル)−L−α−アスパルチル]−L−チ
ロシン 1−メチルエステルの甘味力は、スクロースの
4000倍である(スクロースの2%溶液との比較)。
比較した、本発明のいくつかの化合物である上記表1中
の化合物2、5、6(それぞれ直線b、c、d)の安定
性を示すグラフである。このグラフは、70℃、酸性pH3
溶媒下での1g/リットルの濃度のそれぞれ溶液を加熱し
て加速エージングすることにより得られた結果を示す。
この実験状況下では、アスパルテームの半減期は約24時
間であり、これに対して本発明の化合物らの半減期は、
化合物2は約35時間、化合物5は96時間、そして化合物
6は55時間であり、アスパルテームの安定度の4倍以上
であった。
比較した、本発明のいくつかの化合物である上記表1中
の化合物2、5、6(それぞれ直線b、c、d)の安定
度を示すグラフである。このグラフは、70℃における酸
性pH7溶媒下での1g/リットルの濃度のそれぞれ溶液を加
熱して加速エージングすることにより得られた結果を示
す。この実験状況下では、アスパルテームの安定度は非
常に低く(約10分)、これに対して本発明の化合物らの
半減期は、化合物2は約4時間15分、化合物5は10時
間、そして化合物6は6時間であり、アスパルテームの
安定度の60倍以上であった。
Claims (8)
- 【請求項1】下記一般式で示される化合物、およびこれ
らの生理学上許容可能な塩。 上記式中、 Rは、CH3(CH2)2CH2、(CH3)2CHCH2、 (CH3)2CHCH2CH2、CH3CH2CH(CH3)CH2、 (CH3CH2)2CHCH2、(CH3)3CCH2CH2、シクロヘキシル
基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロペン
チルメチル基、シクロヘキシルメチル基、3−フェニル
プロピル基、3−メチル−3−フェニルプロピル基、3,
3−ジメチルシクロペンチル基、3−メチルシクロヘキ
シル基、3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル基、2
−ヒドロキシシクロヘキシル基、3−(4−ヒドロキシ
−3−メトキシフェニル)プロピル基、3−(4−ヒド
ロキシ−3−メトキシフェニル)−2−プロペニル基、
3−(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)−1−
メチルプロピル基、および3−(4−ヒドロキシ−3−
メトキシフェニル)−1−メチル−2−プロペニル基か
らなるグループから選択される基を示し、 Xは、CH3、CH2CH3、CH(CH3)2、CH2CH2CH3、および
C(CH3)3からなるグループから選択される基を示
し、 Zは水素原子又はOH基を示す - 【請求項2】下記一般式で示されることを特徴とする請
求項1記載の化合物。 上記式中、Rはクレーム1で限定した通りである - 【請求項3】下記一般式で示される N−[N−(3,3−ジメチルブチル)−L−α−アスパ
ルチル]−L−フェニルアラニン 1−メチルエステル
であることを特徴とする請求項2記載の化合物。 - 【請求項4】下記一般式で示される N−[N−[3−(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェ
ニル)プロピル]−L−α−アスパルチル]−L−フェ
ニルアラニン 1−メチルエステルであることを特徴と
する請求項2記載の化合物。 - 【請求項5】下記一般式で示される N−[N−(3−フェニルプロピル)−L−α−アスパ
ルチル]−L−フェニルアラニン 1−メチルエステル
であることを特徴とする請求項2記載の化合物。 - 【請求項6】甘味料として請求項1に係る化合物の少な
くとも1種を含有することを特徴とする甘味を有する化
合物。 - 【請求項7】請求項1に係る化合物の甘味料としての使
用方法。 - 【請求項8】下記構造式を有する化合物 上記式中、XおよびZはクレーム1で限定した通り を、製造するべき化合物のR基に相当するアルデヒド先
駆物質またはケトン先駆物質で濃縮し、ついで得られた
イミンの本来の位置をシアノほう化水素ナトリウムで還
元し、Rを請求項1で限定されている基にすることを特
徴とする請求項1記載の化合物の製造方法。
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