JP3208874B2

JP3208874B2 - α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンの製造法

Info

Publication number: JP3208874B2
Application number: JP32688392A
Authority: JP
Inventors: 伸二藤田; 里次高橋
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1992-12-07
Filing date: 1992-12-07
Publication date: 2001-09-17
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: EP0600521A1; DE69308193T2; CA2110768A1; JPH06172382A; DE69308193D1; EP0600521B1; US5362903A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はペプチド系甘味料として
有用な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）の原料となり得
るα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニン（以
下、α−ＡＰと略）をα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェ
ニルアラニンの各種のメチルエステル誘導体（以下、α
−ＡＰ誘導体と略）及び塩酸を含む溶液から拡散透析に
より塩酸濃度を低減させ、濃縮することによりエステル
誘導体をけん化し、塩基を加え、ｐＨを調整、晶析、分
離することを特徴とするα−ＡＰの製造法に関するもの
である。

【０００２】α−ＡＰＭは、しょ糖の約２００倍の甘味
を呈するペプチド系甘味料であり、その良質な甘味と低
カロリーであることによって近年ダイエット甘味料とし
て重用され、その需要は年々増加の一途をたどってい
る。

【０００３】

【従来の技術】α−ＡＰＭを製造する方法としては、
１）アスパラギン酸無水物の強酸塩とＬ−フェニルアラ
ニンメチルエステル（以下、ＰＭと略）を縮合する方法
（例えば特公昭５１−４００６９）、２）Ｎ−ホルミル
−Ｌ−アスパラギン酸無水物とＰＭを縮合し、続いて既
知の方法により脱ホルミル化し、塩酸塩として晶析する
方法（例えば特公平０１−０３３４７９）、３）Ｌ−フ
ェニルアラニン（以下、Ｐｈｅと略）をＮ−ホルミル−
Ｌ−アスパラギン酸無水物と氷酢酸中において縮合し、
得られた生成物からホルミル基を除去し、メタノール、
塩酸の存在下晶析してエステル化させる方法（例えば特
公昭５５−２６１３３）、４）α−Ｌ−アスパルチル−
Ｌ−フェニルアラニンジメチルエステル、α−Ｌ−アス
パルチル−Ｌ−フェニルアラニン−β−メチルエステル
よりα−ＡＰＭ塩酸塩（以下、α−ＡＰＭ・ＨＣｌと
略）を得る方法（特開昭５９−２１９２５８，５９−２
２５１５２）、５）３−ベンジル−６−カルボキシメチ
ル−２，５−ジケトピペラジンを水、メタノール、強酸
の存在下で部分加水分解する方法（例えば特開昭６０−
１７４７９９）等が知られている。

【０００４】これらのいずれの方法においても、α−Ａ
ＰＭを難溶性の塩酸塩として晶析、分離し、得られたＡ
ＰＭ・ＨＣｌ結晶を中和晶析してα−ＡＰＭを得る方法
である。この塩酸塩晶析工程で排出される母液は通常、
多量のα−ＡＰ誘導体を含むが、同時にβ−アスパルチ
ルフェニルアラニンメチルエステル、β−アスパルチル
フェニルアラニン、β−アスパルチルフェニルアラニン
−β−メチルエステル、β−アスパルチルフェニルアラ
ニンジメチルエステル（以下、β−ＡＰ誘導体と略）及
び各種不純物を多量に含む場合が多い。そのため従来は
Ｐｈｅ、アスパラギン酸（以下、Ａｓｐと略）に分解後
回収し、再利用するか、多量に含む塩酸を塩基で中和
後、活性汚泥等で処理されている。

【０００５】このα−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析母液からα−
ＡＰＭ等のα−ＡＰ誘導体を回収する方法としては、例
えば大量の塩基（例えば水酸化ナトリウム、炭酸ナトリ
ウム）を用いて中和後、α−ＡＰまたはそのエステル誘
導体を晶析する方法がある。この場合、α−ＡＰＭ・Ｈ
Ｃｌ晶析母液は通常、２〜５規定の高濃度の塩酸を含む
ため、中和による無機塩化物も大量に生成する。さらに
所望とするα−ＡＰ誘導体と所望しないβ−ＡＰ誘導体
が少なくとも１：１もしくはα−ＡＰ誘導体がこれ以下
の比率で存在することが多く、所望とするα−ＡＰまた
はそのエステル誘導体を選択的に晶析できない。また、
イオン交換樹脂を用いる方法もあるが、この方法では多
量のイオン交換樹脂が必要となり、その上廃液が膨大な
量になり、加えてα−ＡＰ誘導体も満足する収率で得ら
れない。これらいずれの手段をとっても、α−ＡＰＭ・
ＨＣｌ晶析母液からα−ＡＰ誘導体を工業的に有利に得
ることが非常に困難である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、もはやα−ＡＰ誘導体が効率的に取得できない各種
α−ＡＰＭ製造法におけるα−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析母液
からα−ＡＰＭの原料となるα−ＡＰを工業的に収率よ
く得ようとすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は上記の課
題を解決することであり、鋭意検討した結果、各種α−
ＡＰＭ製造法におけるα−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析母液から
イオン交換膜を用いた拡散透析により、塩酸濃度を低減
させた（以下、脱塩酸と呼ぶ）後、濃縮し、濃縮液に塩
基を加え中和、晶析することによりα−ＡＰが選択性高
く、高収率で得られることを見いだし、本発明を完成し
た。

【０００８】上記の通り、各種技術の組み合わせによっ
て驚くべきことにα−ＡＰが選択的に得られることを発
見した。

【０００９】本発明の方法によって得られたα−ＡＰは
公知の方法、例えば塩酸及びメタノールを含む水溶液中
に存在させておけばα−ＡＰＭ・ＨＣｌへ容易に誘導で
きる（特開昭５９−１２９２５８）。

【００１０】一方、拡散透析工程で回収した塩酸水溶液
は、高濃度であるためα−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析工程等に
再使用でき、工業的に合理的である。

【００１１】以下に本発明をさらに詳しく述べる。

【００１２】原料である各種α−ＡＰＭ製造法における
α−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析母液は、上記の種々の公知の方
法によって得られる溶液である。すなわち、α−ＡＰＭ
のいずれの製法においてもα−ＡＰＭを塩酸塩として晶
析し、分離した母液であれば適用できる。この溶液に
は、４種のα−ＡＰ誘導体すなわち、α−ＡＰＭ、α−
Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニン、α−Ｌ−ア
スパルチル−Ｌ−フェニルアラニン−β−メチルエステ
ル、α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンジメ
チルエステルの内の１種以上が含まれる。溶液中の塩酸
濃度は、１リットルあたり通常２〜５モル程度である。
場合によっては、２〜１０ｇ／ｄｌのメタノールを含む
液であってよい。α−ＡＰ誘導体とβ−ＡＰ誘導体はα
／β＝０．５〜１．５（モル比）の比率で含まれてい
る。この上、未反応またはα−ＡＰＭ製造工程で分解し
たＡｓｐ、Ｐｈｅのそれぞれの誘導体その他各種の不純
物も含まれるのが通常である。その他に酢酸等の有機
酸、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム等の無機塩化物
が含まれていても特に影響を与えない。

【００１３】拡散透析は通常の公知の方法でよい。その
一例を示すとイオン交換膜は、旭硝子社製のセレミオン
Ｄ．Ｓ．Ｖや徳山ソーダ社製のネオセプタＡＦ７等の一
般によく用いられてる膜が使用できる。透析温度は、５
〜４０℃でよく、４０℃を越えると塩酸濃度にもよるが
ペプチド結合の分解が起こり好ましくない。透析時の母
液流量はイオン交換膜１ｍ²あたり１〜１０リットル／
時間で、通常４〜８リットル／時間が用いられる。一
方、塩酸を回収する透析水は透析時の母液流量に近い値
でよい。

【００１４】脱塩酸液を濃縮する前に水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウムのような塩基を加え、ｐＨを０．１
〜１．０に調整した後、濃縮するとペプチド結合の分解
を防止できる。脱塩酸液を濃縮することによりけん化
し、α−ＡＰ誘導体をすべてα−ＡＰにすることができ
る。

【００１５】中和に使用する塩基は、特に限定されない
が、通常、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水
素ナトリウム、トリエチルアミン、アンモニアが用いら
れる。中和時のｐＨは、１．０〜６．０が適している。
好ましくは、１．５〜５．０が用いられる。

【００１６】晶析温度は、通常５〜９０℃が使用でき
る。特に１０〜８０℃で晶析したときは、β−ＡＰより
α−ＡＰが優先して晶析し、工業的に有利である。

【００１７】晶析時間は特に限定する必要はない。実用
的な観点から４８時間以内で充分である。

【００１８】得られたα−ＡＰの結晶は、塩酸、メタノ
ールを加えて、そのままα−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析しても
よく、もとのα−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析工程に戻してもよ
い。この場合、拡散透析で回収した塩酸水溶液が使用で
きる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。なお、ＡＰＭ等の分析は高速液体クロマトグラフィ
ー、ナトリウムと塩素の分析はイオンクロマトグラフィ
ー、メタノールの分析はガスクロマトグラフィーを用い
て測定した。

【００２０】

【実施例１】３５％塩酸、水及びメタノールの混合溶液
にＮ−ホルミル−α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニル
アラニンを加え、６０℃でホルミル基を除去した。この
反応溶液を２５℃にして、３５％塩酸を加え、α−ＡＰ
Ｍ・ＨＣｌ晶析した。これを分離して得られた晶析母液
１リットル中の組成は表１に示した通りであった。この
母液１リットルを下に示した透析条件で透析水１リット
ル用いて拡散透析したところ、表２に示した組成の脱塩
酸液を１．１８リットル得た。膜名称：セレミオンＤ．Ｓ．Ｖ（旭硝子社製）膜面積：０．０２１ｍ²×１０枚液温度：２４〜２５℃ 母液流量：１．０リットル／時間透析水流量：１．０リットル／時間

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】得られた脱塩酸液に２５％ＮａＯＨを加
え、ｐＨを１．０に調整し、７００ｍｍＨｇの減圧度で
５４０ｍｌまで濃縮した。この濃縮液を５０℃に加温
し、２５％ＮａＯＨを加え、ｐＨを２．２にした後、晶
析し、結晶を遠心分離機で分離した。このとき、洗水を
５０ｍｌ用いた。得られたα−ＡＰの湿結晶は８２．４
ｇであり、この中にα−ＡＰは６９．９ｇ（０．２５モ
ル、収率は８６％）含んでおり、水分は１５％で、Ｎａ
Ｃｌ、Ｐｈｅ、Ａｓｐは１％以下であった。

【００２４】

【実施例２】Ｎ−ホルミル−Ｌ−アスパラギン酸無水物
の酢酸懸濁液中にＰＭのトルエン溶液を加え、縮合し、
続いてこの混合溶液から酢酸を除去し、水で抽出後、水
層に残存しているトルエンを除去した水溶液に３５％塩
酸とメタノールを加え、ホルミル基を除去し、α−ＡＰ
Ｍを塩酸塩として晶析した。このα−ＡＰＭ・ＨＣｌ結
晶を分離することによって得られる表３に示した組成の
α−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析母液１リットルを実施例１と同
様の透析条件で拡散透析したところ、表４に示した組成
の脱塩酸液を１．１８リットル得た。なお、回収酸は
０．８２リットル得られ、この塩酸濃度は３．２規定で
あった。

【００２５】

【表３】

【００２６】

【表４】

【００２７】得られた脱塩酸液に２５％ＮａＯＨを加
え、ｐＨを１．０に調整し、７００ｍｍＨｇの減圧度で
９５０ｍｌまで濃縮した。この濃縮液を５０℃に加温
し、２５％ＮａＯＨを加え、ｐＨを２．２にした後、晶
析し、結晶を遠心分離機で分離した。このとき、洗水を
５０ｍｌ用いた。得られたα−ＡＰの湿結晶は９２．５
ｇであり、この中にα−ＡＰは５８．８ｇ（０．２１モ
ル、収率は８４％）、β−ＡＰは１４．５ｇ（０．０５
モル）含んでおり、水分は２０％で、ＮａＣｌ、Ｐｈ
ｅ、Ａｓｐは１％以下であった。

【００２８】

【実施例３】酢酸中、ＰｈｅとＮ−ホルミル−Ｌ−アス
パラギン酸無水物を縮合させた混合溶液に３５％塩酸、
水およびメタノールを加え、６０℃でホルミル基を除去
後、この反応溶液を２５℃に冷却し、さらに３５％塩酸
を加え、α−ＡＰＭ・ＨＣｌを晶析した。この塩酸塩晶
析によって得られる表５に示した組成のα−ＡＰＭ・Ｈ
Ｃｌ晶析母液１リットルを実施例１に示した同様の透析
条件で透析水１リットル用いて拡散透析したところ、表
６に示した組成の脱塩酸溶液を１．１８リットル得た。

【００２９】

【表５】

【００３０】

【表６】

【００３１】得られた脱塩酸溶液に２５％ＮａＯＨを加
え、ｐＨを１．０に調整し、７００ｍｌまで濃縮した。
この濃縮液にさらに２５％ＮａＯＨを加え、ｐＨを２．
２にした後、晶析し、結晶を分離した。得られたα−Ａ
Ｐの湿結晶は７７．１ｇであり、この中にα−ＡＰを３
８．６ｇ（０．１４モル、収率は７３．７％）含んでお
り、β−ＡＰは１５．１ｇ含有し、その他の不純物は１
％以下であった。

【００３２】

【実施例４】Ｎ−ベンジルオキシカルボニル−Ｌ−アス
パラギン酸無水物酢酸懸濁液にＰＭのトルエン溶液を加
え、縮合した。この縮合液にパラジウム炭素を触媒とし
て水素添加を行い、ＡＰＭの保護基であるベンジルオキ
シカルボニル基を除去し、続いて、α−ＡＰＭを晶析さ
せた。これを分離し、得られた母液を濃縮し、この濃縮
液に３５％塩酸を加え、α−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析をし
た。このα−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析分離母液は、表７に示
した組成であった。このα−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析母液２
リットルを実施例１に示した同様の透析条件で透析水２
リットル用いて拡散透析したところ、表８に示した組成
の脱塩酸液を２．３５リットル得た。

【００３３】

【表７】

【００３４】

【表８】

【００３５】得られた脱塩酸液に２５％ＮａＯＨを加
え、ｐＨを１．０に調整し、７００ｍｍＨｇの減圧度で
７５０ｍｌまで濃縮した。この濃縮液を５０℃に加温
し、２５％ＮａＯＨを加え、ｐＨを２．２にした後、晶
析し、結晶を遠心分離機で分離した。このとき、洗水を
５０ｍｌ用いた。得られたα−ＡＰの湿結晶は５３．８
ｇであり、この中にα−ＡＰは２８．５ｇ（０．１０モ
ル、収率は７２．６％）、β−ＡＰは１３．５ｇ（０．
０４５モル）含んでおり、Ｐｈｅ、Ａｓｐは１％以下
で、水分は２１％であった。

【００３６】

【参考例１】実施例２のα−ＡＰＭ・ＨＣｌ母液１リッ
トルに２５％ＮａＯＨを加え、ｐＨを１．０に調整し、
７００ｍｍＨｇの減圧度で９５０ｍｌまで濃縮した。こ
の溶液を５０℃に加温し、２５％ＮａＯＨでｐＨを２．
２にした後、晶析し、遠心分離機で結晶を分離した。洗
水は５０ｍｌ用いた。得られた湿結晶は、１５５．２ｇ
でこの結晶中にはα−ＡＰが３１．５ｇ（０．１１モ
ル、収率は４５．０％）、β−ＡＰが３５．８ｇ（０．
１３モル）含まれており、ＮａＣｌも１２．２ｇ含有
し、水分は４７％であった。結晶の分離性も極めて悪か
った。

【００３７】

【参考例２】実施例２で得られたα−ＡＰの湿結晶９
２．５ｇを実施例２での拡散透析で回収された塩酸水溶
液１２０ｍｌに懸濁させ、これにメタノールを２０ｍ
ｌ、３５％塩酸６５ｍｌ加え、２０℃で４８時間撹拌、
晶析した後、５℃まで冷却し、分離したところ、α−Ａ
ＰＭ・ＨＣｌの湿結晶が４５．６ｇ得られた。この結晶
中には、α−ＡＰＭが４７．７ｇ（α−ＡＰより８１．
１％）、β−ＡＰ誘導体は含まれていなかった。

【００３８】

【参考例３】実施例２のα−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析母液３
００ｍｌとメタノール１０．６ｍｌの混合溶液に実施例
２で得られたα−ＡＰの湿結晶９２．５ｇを入れ、２０
℃で４８時間撹拌した。この懸濁液を５℃まで冷却し、
分離したところ、α−ＡＰＭの塩酸塩湿結晶が８７．８
ｇ得られた。この結晶中には、α−ＡＰＭが５６．２ｇ
（α−ＡＰより９１．０％）含まれていた。なお、実施
例２の塩酸塩母液にα−ＡＰの結晶を加えないでそのま
ま撹拌してもα−ＡＰＭの・ＨＣｌ結晶は析出しなかっ
た。

【００３９】

【発明の効果】本発明の方法によれば、各種α−ＡＰＭ
製造法におけるα−ＡＰＭ・ＨＣｌ晶析母液からα−Ａ
Ｐを製造するにあたり、拡散透析をすることにより中和
のために用いる塩基を少なくでき、しかも、この拡散透
析によって得られる脱塩酸液から仮にβ−ＡＰ及びその
誘導体がα−ＡＰ誘導体より多く含まれていたとしても
効果的に選択性よく、かつ高収率でα−ＡＰを得ること
ができる。その上、取得したα−ＡＰの結晶中には中和
で生成した無機塩等を含有しない。また、本発明は、工
業的にも容易に導入でき、得られたα−ＡＰは拡散透析
で回収された高濃度の塩酸水溶液を用いてα−ＡＰＭ・
ＨＣｌとして晶析してα−ＡＰＭに容易に変換できる。
このためα−ＡＰＭの生産量を大幅に向上することがで
き、従来のＰｈｅ、Ａｓｐ回収工程の処理量を少なく
し、設備も小型化できる。α−ＡＰは、結晶成長性がよ
く、分離に際して脱水性もきわめて良好である。このよ
うに本発明は、工業的にきわめて優れた有利な方法であ
る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】４種のα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェ
ニルアラニン誘導体すなわち、α−Ｌ−アスパルチル−
Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル、α−Ｌ−アスパ
ルチル−Ｌ−フェニルアラニン、α−Ｌ−アスパルチル
−Ｌ−フェニルアラニン−β−メチルエステル、α−Ｌ
−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンジメチルエステ
ルの中の１種以上及び塩酸を含む混合溶液から拡散透析
により、透析温度５〜４０℃、透析時の母液流量として
イオン交換膜１ｍ ^２あたり１〜１０リットル／時間で塩
酸濃度を低減させ、この溶液を濃縮後、塩基を加え、ｐ
Ｈ１．０〜６．０に中和し、晶析、分離することを特徴
とするα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンの
製造法。