JP3992497B2 - 高純度アカルボース製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糖尿病治療剤のアカルボース(acarbose)を高純度に製造する方法に関する。さらに詳細には、本発明は、合成吸着剤を使用して一定水準以上の純度に予備精製されたアカルボースを１段階の単一分散相の強酸性陽イオン交換剤に吸着させ、下記一般式(I)で表される高純度アカルボースを製造する方法に関する。
【０００２】
【化１】
【０００３】
【従来の技術】
アカルボース(acarbose)は、グルコシダーゼ抑制剤であって、人体内小腸の糖吸収を妨げることによって人体内の血中糖濃度を低減できるため、インスリン非依存性糖尿病治療剤として広く使用されている。前記抑制剤は放線菌アクチノフラネス(Actinoplanes)種を醗酵して得られ(ドイツ特許第２,２０９,８３２号、ドイツ特許第２,２０９,８３４号及びドイツ特許第２,０６４,０９２号参照)、この醗酵液からアカルボースを単離するための多くの方法が公知になっている。
【０００４】
米国特許第４,０６２,９５０号によれば、醗酵液を遠心分離した後、上澄液を酸性の条件下で活性炭や非選択的吸着樹脂で色素を除去し、イオン性物質などを除去するために中性の条件下で活性炭に吸着させる。次いで、酸性の条件下でアルコール類やアセトン溶液に溶出させ、強酸性陽イオン交換樹脂や弱酸性陽イオン交換樹脂に結合させた後、酸又は塩基の水溶液に溶出させる。前記溶出させた水溶液をイオン交換樹脂で中和し、真空減圧して濃縮した後、親液化(lyophilization)させるか、有機溶媒に沈殿させて結晶化させる。このとき得られたアカルボースは乾燥物であって、乾燥した物質中にアカルボース８５％の含量をもつ(ＨＰＬＣ方法)。より純粋な状態に精製するために蒸留水に再溶解させ、セルロースを基質としたイオン交換樹脂上でクロマトグラフィ処理をした後、活性分画を集めて濃縮し親液化させるか、有機溶媒に沈殿させる方法を使用する。しかし、こうした方法は、活性炭使用及び多い段階の高価のイオン交換樹脂を使用するため、工程が複雑で、経済的な負担が大きいという問題があった。
【０００５】
また、米国特許第４,１７４,４３９号では、醗酵培養液に強酸性陽イオン交換剤と陰イオン交換剤を導入してアカルボースを吸着させた後、シーブ・スクリュー遠心分離器(sieve screw centrifuge)で菌糸体と混相イオン交換樹脂を分離する。混相イオン交換樹脂を蒸留水で洗浄して第１カラムに入れた後、吸着されているアカルボース混合物を薄い塩酸溶液に溶出させる。この溶出液を、下層部には陰イオン交換剤で、上層部には高密度に架橋化された強酸性陽イオン交換剤で充填された第２カラムに通過させ、この溶出液を再び強酸性陽イオン交換剤に吸着させて少量の蒸留水で洗浄した後、薄い塩酸で溶出して分画を行う。活性分画を陰イオン交換剤で中性化させた後、真空による濃縮、ろ過による殺菌、親液化又は噴霧乾燥し、乾燥した全体物質から５２％〜５８％の収率でアカルボースを回収する。
【０００６】
一方、米国特許第４,６６６,７７６号と同第４,７６７,８５０号では、米国特許第４,１７４,４３９号の１〜５工程から回収されたアカルボースを含有した溶出液を強酸性陽イオン交換剤に吸着させ、少量の蒸留水で洗浄した後、溶出液として薄い塩酸を用いてクロマトグラフィを行う。その後、活性分画を陰イオン交換剤で中和し、親液化して得られたアカルボースは、区間収率が７９〜８２％だったし、７８〜８８％の純度をもつ(ＨＰＬＣ方法)。
【０００７】
これら従来の精製方法は、陽イオン交換剤と陰イオン交換剤を混合した樹脂工程を繰り返し行い、陽イオン交換剤によるクロマトグラフィ工程を再度繰り返し使用してアカルボースを回収する複雑な工程であるにもかかわらず、人体医薬品として使用するには不適切な純度を表した。
【０００８】
米国特許第４,９０４,７６９号には、前記公知技術によって予備精製したアカルボース溶液を高純度アカルボースに製造するための方法が記載されている。充填剤としてカルボキシ基を含有し、デキストラン、アガロス及びセルロースを基材とする高価な弱酸性陽イオン交換剤を使用し、充填剤のｐＨバランスとクロマトグラフィを施す間、定温を保ちながら８２％以上の区間収率で９０重量％以上の含量を有するアカルボースを得た。この方法は、前記公知技術によって予備精製したアカルボース溶液を使用し、もう一度弱酸性陽イオン交換剤を使用するため、精製工程が一層複雑になり、且つ高価なイオン交換剤使用による経済的負担も大きかった。
【０００９】
ＰＣＴ第ＷＯ９９／０７７２０号には、前述した米国特許第４,０６２,９５０号、同第４,７６７,８５０号及び同第４,９０４,７６９号の方法によって醗酵培養液中のアカルボースを予備精製した後、非芳香族強酸性陽イオン交換剤によって９８％以上の純度をもつアカルボースを回収した。この方法もまた、前記公知技術によって予備精製したアカルボース溶液を回収するため、精製工程が複雑で、高価な非芳香族強酸性陽イオン交換剤及び過量の溶離液を使用するため、産業上適用するにおいて大きな経済的負担があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、工程上の複雑さ及びそれに伴う経済的負担を克服するために別の精製方法研究を鋭意行ったところ、高価な弱酸性陽イオン交換剤を使用することなく、合成吸着剤を使用して一定水準以上の純度にアカルボースを予備精製することによって１段階の単一分散相（monodisperesed）強酸性陽イオン交換剤だけでも糖尿病治療剤として使用されるアカルボースが高純度に回収されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アカルボースの精製の際、既存の活性炭使用及び５〜６段階の樹脂工程に代えられる方法であって、合成吸着剤を使用して予備精製したアカルボースを１段階の単一分散相強酸性陽イオン交換剤で吸着させて高純度アカルボースを製造する。
【００１２】
つまり、本発明では、醗酵の完了された培養液から菌糸体をろ過分離した後、ろ過液中に存在するアカルボース以外の陽イオン性物質によって陽イオン交換剤へのアカルボース吸着が容易でないことを解決するために活性炭及び多量のイオン交換剤を使用する従来の方法に代えて、アカルボース水溶液中の着色物質除去及びアカルボースとその類似体を除いたその他の不純物を除去するために、高多孔性スチレン重合体、ブロムを化学的に結合させた高多孔性スチレン重合体、高多孔性スチレン／ジビニル重合体、巨孔性橋かけ重合体、巨孔性橋かけ脂肪族重合体、巨孔性橋かけ芳香族重合体、メタクリール酸を基材とする合成吸着剤、及び高多孔性であってスチレン／ジビニルベンゼンを基材とする炭素質合成吸着剤からなる群より選択されたものを使用する。その例としては、市販中のＤＩＡＩＯＮ（登録商標）ＳＰ２０７，ＳＰ７００，ＳＰ８２５，ＳＰ８５０，ＨＰ２０，ＨＰ２１，ＨＰ２ＭＧ（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏ．）；ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＸＡＤ４，ＸＡＤ７，ＸＡＤ１６，ＸＡＤ１６００Ｔ；ＡＭＢＥＲＳＯＲＢ（登録商標）５６３，５７２，６００（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）；Ｌｅｗａｔｉｔ（登録商標）ＶＰ ＯＣ １０６４，ＶＰ ＯＣ １０６６，ＥＰ ６３（Ｂａｙｅｒ ｃｏ．）がある。
【００１３】
その後、蒸留水で前記合成吸着剤を洗浄した後、ＰＨの調節された水溶液や有機溶媒によって吸着されたアカルボースを溶出させる。次いで、アカルボースの含まれた溶出液を陰イオン交換剤に速い流速で通過させて脱色及び中性化させる。前記陰イオン交換剤の例としては、市販中のＤＩＡＩＯＮ（登録商標）ＳＡ１１Ａ（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏ．）；ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＩＲＡ６７（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）；Ｌｅｗａｔｉｔ（登録商標）ＭＰ６４（Ｂａｙｅｒ ｃｏ．）がある。前記溶出液を、単一分散相に六角形層状構造を有し、硫酸基を含有し、架橋化されたポリスチレン系ゲル剤の強酸性陽イオン交換剤（粒子大きさは０．１５〜０．３ｍｍ、好ましくは０．２１〜０．２５ｍｍ；その例としては、市販中のＭＦＧ ２１０， ＭＦＧ ２５０（Ｆｉｎｅｘ ｃｏ．）がある。）に吸着させた後、薄い塩酸でクロマトグラフィ処理をして残留塩及び糖含有塩基性２次成分、アカルボース類似体などを除去する。したがって、本発明によれば、簡単な３段階の樹脂工程だけで９８％以上の高純度をもつアカルボースを回収することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
醗酵培養液をろ過した後、アカルボース水溶液のｐＨを３〜９、好ましくはｐＨ５〜７に調節して合成吸着剤に導入し、吸着されたアカルボースをｐＨ１〜５、好ましくはｐＨ１〜３の蒸留水に溶出させるか、アルコール又はアセトン含有の蒸留水、好ましくは５〜３０％アセトン水溶液に溶出させるとき、回収されたアカルボースはＨＰＬＣ方法で５０％以上の純度を表す。その後、アカルボースを含有した溶出液を速い流速で陰イオン交換剤に通過させて色素残存物を除去し、中性化させる。前記の溶出液を強酸性陽イオン交換剤に吸着させた後、少量の蒸留水で洗浄する。強酸性陽イオン交換剤に吸着されているアカルボースを単離するための最も決定的な要因は、加えられる溶出液のｐＨである。したがって、ｐＨ１．０〜３．０の蒸留水に溶出させてＨＰＬＣ純度９８％以上の高純度アカルボースを回収する。好ましくはｐＨ１．５〜２．５の蒸留水に溶出させ、さらに好ましくはｐＨ２．１〜２．５の蒸留水に２次糖類似成分を先に溶出させた後、ｐＨ１．５〜２．１の蒸留水に高純度アカルボースを迅速に溶出させることができる。
【００１５】
本発明の製造方法によれば、前記公知技術に比べ、工程が簡便であり、特に、活性炭及び５〜６段階の樹脂工程に代えて合成吸着剤を使用することによってＨＰＬＣ純度５０％以上の予備精製されたアカルボースを収得することができ、高なの弱酸性陽イオン交換剤を使用せずに安価な単一分散相の強酸性陽イオン交換剤を使用することによって簡単にＨＰＬＣ純度９８％以上のアカルボースを分離、回収することができる。
【００１６】
以下、本発明の具体的な構成と作用を実施例に上げて詳細に説明する。しかし、本発明が下記の例に限定されるのではない。
【００１７】
【実施例】
実施例１
直径４ｃｍ、長さ１２ｃｍのクロマトグラフィカラムに合成吸着剤のＬｅｗａｔｉｔ（登録商標）ＥＰ ６３（Ｂａｙｅｒ ｃｏ．）１５０ｍｌを充填した。使用する試験物質として、約０．２５ｇのアカルボースを含有した１５０ｍｌの培養ろ過液をｐＨ５に滴定した。アカルボースを含有した前記ろ過液を２．３ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加え、室温で蒸留水で洗浄した。１０％アセトンを含有した蒸留水で溶出した後、主要分画物を配合した。このとき、０．２ｇのアカルボースを含有したＨＰＬＣ純度５０．１％溶液を得た。カラムは１Ｍ苛性ソーダ溶液２００ｍｌを使用して再生させ、次いで蒸留水４００ｍｌで洗浄した。
【００１８】
実施例２
直径２．５ｃｍ、長さ８ｃｍのクロマトグラフィカラムに陰イオン交換剤のＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＩＲＡ ６７（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）２０ｍｌを充填した。使用する試験物質として、実施例１で予備精製したアカルボースを０．２ｇ含有した７０ｍｌの溶液を３．５ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加えた。その後、室温でカラムを蒸留水で洗浄した。このとき脱色及び中性化された０．２ｇのアカルボースを含有した９６ｍｌの溶液を得た。
【００１９】
実施例３
直径４ｃｍ、長さ１２ｃｍのクロマトグラフィカラムに合成吸着剤のＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＸＡＤ １６００Ｔ（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）１５０ｍｌを充填した。使用する試験物質として、約０．４５ｇのアカルボースを含有した３００ｍｌの培養ろ過液をｐＨ５に滴定した。アカルボースを含有した前記ろ過液を２．５ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加え、室温で蒸留水で洗浄した。１０％アセトンを含有した蒸留水で溶出した後、主要分画物を配合した。このとき、０．４ｇのアカルボースを含有したＨＰＬＣ純度５２％溶液を得た。カラムは１Ｍ苛性ソーダ溶液２００ｍｌを使用して再生させ、次いで蒸留水４００ｍｌで洗浄した。得られたアカルボース溶液を実施例２と同じ方法でＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＩＲＡ ６７（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）を通過させて脱色及び中性化された０．３９ｇのアカルボースを含有した９５ｍｌの溶液を得た。
【００２０】
実施例４
直径６ｃｍ、長さ４０ｃｍのクロマトグラフィカラムに合成吸着剤のＤＩＡＩＯＮ（登録商標）ＳＰ８５０（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏ．）１Ｌを充填した。使用する試験物質として、約３．９ｇのアカルボースを含有した３Ｌの培養ろ過液をｐＨ５に滴定した。アカルボースを含有した前記ろ過液を１６．７ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加え、室温で蒸留水で洗浄した。１０％アセトンを含有した蒸留水で溶出した後、主要分画物を配合した。このとき３．５ｇのアカルボースを含有したＨＰＬＣ純度５０．７％溶液を得た。カラムは１Ｍ苛性ソーダ溶液１Ｌを使用して再生させ、次いで蒸留水２Ｌで洗浄した。得られたアカルボース溶液を実施例２と同じ方法でＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＩＲＡ ６７（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）を通過させて脱色及び中性化された３．５ｇのアカルボースを含有した７５０ｍｌの溶液を得た。
【００２１】
実施例５
直径６ｃｍ、長さ４０ｃｍのクロマトグラフィカラムに合成吸着剤のＤＩＡＩＯＮ（登録商標）ＳＰ２０７（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏ．）１Ｌを充填した。使用する試験物質は約４．９ｇのアカルボースを含有した１０Ｌの培養ろ過液をｐＨ５に滴定した。アカルボースを含有した前記ろ過液を１５．２ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加え、室温で蒸留水で洗浄した。ｐＨ１の蒸留水で溶出した後、主要分画物を配合した。このとき、４．２ｇのアカルボースを含有したＨＰＬＣ純度６９％溶液を得た。カラムは１Ｍ苛性ソーダ溶液１Ｌを使用して再生させ、次いで蒸留水２Ｌで洗浄した。得られたアカルボース溶液を実施例２と同じ方法でＡＭＢＥＲＬＩＴＥ ＩＲＡ ６７（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）を通過させて脱色及び中性化された４．１ｇのアカルボースを含有した６６０ｍｌの溶液を得た。
【００２２】
実施例６
直径３．５ｃｍ、長さ４０ｃｍのクロマトグラフィカラムに強酸性陽イオン交換剤のＭＦＧ ２１０（Ｆｉｎｅｘ ｃｏ．）２００ｍｌを充填した。使用する試験物質として、実施例４で予備精製したアカルボースを３．５ｇ含有した７５０ｍｌの溶液を３．３ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加えた。その後、室温でカラムを蒸留水で洗浄した。ｐＨ２．１の蒸留水に２次糖類似成分を溶出させた後、アカルボースが溶出される時点でｐＨ２．０の蒸留水で溶出した。主要分画物を配合してＨＰＬＣ純度９８．１％のアカルボース２．７ｇを含有した溶液を得た。
【００２３】
実施例７
直径３．５ｃｍ、長さ４０ｃｍのクロマトグラフィカラムに強酸性陽イオン交換剤のＭＦＧ ２５０（Ｆｉｎｅｘ ｃｏ．）２００ｍｌを充填した。使用する試験物質として、実施例５で予備精製したアカルボースを３．１ｇ含有した５００ｍｌの溶液を３．１ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加えた。その後、室温でカラムを蒸留水で洗浄した。ｐＨ２．１の蒸留水で２次糖類似成分を溶出させた後、アカルボースが溶出される時点でｐＨ２．０の蒸留水で溶出した。主要分画物を配合してＨＰＬＣ純度９８．７％のアカルボース２．４ｇを含有した溶液を得た。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、複雑な精製工程を省略し、簡単な３段階の樹脂工程だけで糖尿病治療剤として有用なアカルボースを９８％以上の高純度に製造でき、従来の活性炭使用及び５〜６段階の樹脂工程の代わりに合成吸着剤を使用して一定水準以上の高純度にアカルボースを予備精製した後、１段階の単一相強酸性陽イオン交換剤だけで高純度のアカルボースを回収することによって、精製コストを節減できることは勿論、時間が縮められるので、産業的及び経済的に有用な発明といえる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、糖尿病治療剤のアカルボース(acarbose)を高純度に製造する方法に関する。さらに詳細には、本発明は、合成吸着剤を使用して一定水準以上の純度に予備精製されたアカルボースを１段階の単一分散相の強酸性陽イオン交換剤に吸着させ、下記一般式(I)で表される高純度アカルボースを製造する方法に関する。
【０００２】
【化１】
【従来の技術】
アカルボース(acarbose)は、グルコシダーゼ抑制剤であって、人体内小腸の糖吸収を妨げることによって人体内の血中糖濃度を低減できるため、インスリン非依存性糖尿病治療剤として広く使用されている。前記抑制剤は放線菌アクチノフラネス(Actinoplanes)種を醗酵して得られ(ドイツ特許第２,２０９,８３２号、ドイツ特許第２,２０９,８３４号及びドイツ特許第２,０６４,０９２号参照)、この醗酵液からアカルボースを単離するための多くの方法が公知になっている。
【０００４】
米国特許第４,０６２,９５０号によれば、醗酵液を遠心分離した後、上澄液を酸性の条件下で活性炭や非選択的吸着樹脂で色素を除去し、イオン性物質などを除去するために中性の条件下で活性炭に吸着させる。次いで、酸性の条件下でアルコール類やアセトン溶液に溶出させ、強酸性陽イオン交換樹脂や弱酸性陽イオン交換樹脂に結合させた後、酸又は塩基の水溶液に溶出させる。前記溶出させた水溶液をイオン交換樹脂で中和し、真空減圧して濃縮した後、親液化(lyophilization)させるか、有機溶媒に沈殿させて結晶化させる。このとき得られたアカルボースは乾燥物であって、乾燥した物質中にアカルボース８５％の含量をもつ(ＨＰＬＣ方法)。より純粋な状態に精製するために蒸留水に再溶解させ、セルロースを基質としたイオン交換樹脂上でクロマトグラフィ処理をした後、活性分画を集めて濃縮し親液化させるか、有機溶媒に沈殿させる方法を使用する。しかし、こうした方法は、活性炭使用及び多い段階の高価のイオン交換樹脂を使用するため、工程が複雑で、経済的な負担が大きいという問題があった。
【０００５】
また、米国特許第４,１７４,４３９号では、醗酵培養液に強酸性陽イオン交換剤と陰イオン交換剤を導入してアカルボースを吸着させた後、シーブ・スクリュー遠心分離器(sieve screw centrifuge)で菌糸体と混相イオン交換樹脂を分離する。混相イオン交換樹脂を蒸留水で洗浄して第１カラムに入れた後、吸着されているアカルボース混合物を薄い塩酸溶液に溶出させる。この溶出液を、下層部には陰イオン交換剤で、上層部には高密度に架橋化された強酸性陽イオン交換剤で充填された第２カラムに通過させ、この溶出液を再び強酸性陽イオン交換剤に吸着させて少量の蒸留水で洗浄した後、薄い塩酸で溶出して分画を行う。活性分画を陰イオン交換剤で中性化させた後、真空による濃縮、ろ過による殺菌、親液化又は噴霧乾燥し、乾燥した全体物質から５２％〜５８％の収率でアカルボースを回収する。
【０００６】
一方、米国特許第４,６６６,７７６号と同第４,７６７,８５０号では、米国特許第４,１７４,４３９号の１〜５工程から回収されたアカルボースを含有した溶出液を強酸性陽イオン交換剤に吸着させ、少量の蒸留水で洗浄した後、溶出液として薄い塩酸を用いてクロマトグラフィを行う。その後、活性分画を陰イオン交換剤で中和し、親液化して得られたアカルボースは、区間収率が７９〜８２％だったし、７８〜８８％の純度をもつ(ＨＰＬＣ方法)。
【０００７】
これら従来の精製方法は、陽イオン交換剤と陰イオン交換剤を混合した樹脂工程を繰り返し行い、陽イオン交換剤によるクロマトグラフィ工程を再度繰り返し使用してアカルボースを回収する複雑な工程であるにもかかわらず、人体医薬品として使用するには不適切な純度を表した。
【０００８】
米国特許第４,９０４,７６９号には、前記公知技術によって予備精製したアカルボース溶液を高純度アカルボースに製造するための方法が記載されている。充填剤としてカルボキシ基を含有し、デキストラン、アガロス及びセルロースを基材とする高価な弱酸性陽イオン交換剤を使用し、充填剤のｐＨバランスとクロマトグラフィを施す間、定温を保ちながら８２％以上の区間収率で９０重量％以上の含量を有するアカルボースを得た。この方法は、前記公知技術によって予備精製したアカルボース溶液を使用し、もう一度弱酸性陽イオン交換剤を使用するため、精製工程が一層複雑になり、且つ高価なイオン交換剤使用による経済的負担も大きかった。
【０００９】
ＰＣＴ第ＷＯ９９／０７７２０号には、前述した米国特許第４,０６２,９５０号、同第４,７６７,８５０号及び同第４,９０４,７６９号の方法によって醗酵培養液中のアカルボースを予備精製した後、非芳香族強酸性陽イオン交換剤によって９８％以上の純度をもつアカルボースを回収した。この方法もまた、前記公知技術によって予備精製したアカルボース溶液を回収するため、精製工程が複雑で、高価な非芳香族強酸性陽イオン交換剤及び過量の溶離液を使用するため、産業上適用するにおいて大きな経済的負担があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、工程上の複雑さ及びそれに伴う経済的負担を克服するために別の精製方法研究を鋭意行ったところ、高価な弱酸性陽イオン交換剤を使用することなく、合成吸着剤を使用して一定水準以上の純度にアカルボースを予備精製することによって１段階の単一分散相（monodisperesed）強酸性陽イオン交換剤だけでも糖尿病治療剤として使用されるアカルボースが高純度に回収されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アカルボースの精製の際、既存の活性炭使用及び５〜６段階の樹脂工程に代えられる方法であって、合成吸着剤を使用して予備精製したアカルボースを１段階の単一分散相強酸性陽イオン交換剤で吸着させて高純度アカルボースを製造する。
【００１２】
つまり、本発明では、醗酵の完了された培養液から菌糸体をろ過分離した後、ろ過液中に存在するアカルボース以外の陽イオン性物質によって陽イオン交換剤へのアカルボース吸着が容易でないことを解決するために活性炭及び多量のイオン交換剤を使用する従来の方法に代えて、アカルボース水溶液中の着色物質除去及びアカルボースとその類似体を除いたその他の不純物を除去するために、高多孔性スチレン重合体、ブロムを化学的に結合させた高多孔性スチレン重合体、高多孔性スチレン／ジビニル重合体、巨孔性橋かけ重合体、巨孔性橋かけ脂肪族重合体、巨孔性橋かけ芳香族重合体、メタクリール酸を基材とする合成吸着剤、及び高多孔性であってスチレン／ジビニルベンゼンを基材とする炭素質合成吸着剤からなる群より選択されたものを使用する。その例としては、市販中のＤＩＡＩＯＮ（登録商標）ＳＰ２０７，ＳＰ７００，ＳＰ８２５，ＳＰ８５０，ＨＰ２０，ＨＰ２１，ＨＰ２ＭＧ（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏ．）；ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＸＡＤ４，ＸＡＤ７，ＸＡＤ１６，ＸＡＤ１６００Ｔ；ＡＭＢＥＲＳＯＲＢ（登録商標）５６３，５７２，６００（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）；Ｌｅｗａｔｉｔ（登録商標）ＶＰ ＯＣ １０６４，ＶＰ ＯＣ １０６６，ＥＰ ６３（Ｂａｙｅｒ ｃｏ．）がある。
【００１３】
その後、蒸留水で前記合成吸着剤を洗浄した後、ＰＨの調節された水溶液や有機溶媒によって吸着されたアカルボースを溶出させる。次いで、アカルボースの含まれた溶出液を陰イオン交換剤に速い流速で通過させて脱色及び中性化させる。前記陰イオン交換剤の例としては、市販中のＤＩＡＩＯＮ（登録商標）ＳＡ１１Ａ（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏ．）；ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＩＲＡ６７（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）；Ｌｅｗａｔｉｔ（登録商標）ＭＰ６４（Ｂａｙｅｒ ｃｏ．）がある。前記溶出液を、単一分散相に六角形層状構造を有し、硫酸基を含有し、架橋化されたポリスチレン系ゲル剤の強酸性陽イオン交換剤（粒子大きさは０．１５〜０．３ｍｍ、好ましくは０．２１〜０．２５ｍｍ；その例としては、市販中のＭＦＧ ２１０， ＭＦＧ ２５０（Ｆｉｎｅｘ ｃｏ．）がある。）に吸着させた後、薄い塩酸でクロマトグラフィ処理をして残留塩及び糖含有塩基性２次成分、アカルボース類似体などを除去する。したがって、本発明によれば、簡単な３段階の樹脂工程だけで９８％以上の高純度をもつアカルボースを回収することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
醗酵培養液をろ過した後、アカルボース水溶液のｐＨを３〜９、好ましくはｐＨ５〜７に調節して合成吸着剤に導入し、吸着されたアカルボースをｐＨ１〜５、好ましくはｐＨ１〜３の蒸留水に溶出させるか、アルコール又はアセトン含有の蒸留水、好ましくは５〜３０％アセトン水溶液に溶出させるとき、回収されたアカルボースはＨＰＬＣ方法で５０％以上の純度を表す。その後、アカルボースを含有した溶出液を速い流速で陰イオン交換剤に通過させて色素残存物を除去し、中性化させる。前記の溶出液を強酸性陽イオン交換剤に吸着させた後、少量の蒸留水で洗浄する。強酸性陽イオン交換剤に吸着されているアカルボースを単離するための最も決定的な要因は、加えられる溶出液のｐＨである。したがって、ｐＨ１．０〜３．０の蒸留水に溶出させてＨＰＬＣ純度９８％以上の高純度アカルボースを回収する。好ましくはｐＨ１．５〜２．５の蒸留水に溶出させ、さらに好ましくはｐＨ２．１〜２．５の蒸留水に２次糖類似成分を先に溶出させた後、ｐＨ１．５〜２．１の蒸留水に高純度アカルボースを迅速に溶出させることができる。
【００１５】
本発明の製造方法によれば、前記公知技術に比べ、工程が簡便であり、特に、活性炭及び５〜６段階の樹脂工程に代えて合成吸着剤を使用することによってＨＰＬＣ純度５０％以上の予備精製されたアカルボースを収得することができ、高なの弱酸性陽イオン交換剤を使用せずに安価な単一分散相の強酸性陽イオン交換剤を使用することによって簡単にＨＰＬＣ純度９８％以上のアカルボースを分離、回収することができる。
【００１６】
以下、本発明の具体的な構成と作用を実施例に上げて詳細に説明する。しかし、本発明が下記の例に限定されるのではない。
【００１７】
【実施例】
実施例１
直径４ｃｍ、長さ１２ｃｍのクロマトグラフィカラムに合成吸着剤のＬｅｗａｔｉｔ（登録商標）ＥＰ ６３（Ｂａｙｅｒ ｃｏ．）１５０ｍｌを充填した。使用する試験物質として、約０．２５ｇのアカルボースを含有した１５０ｍｌの培養ろ過液をｐＨ５に滴定した。アカルボースを含有した前記ろ過液を２．３ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加え、室温で蒸留水で洗浄した。１０％アセトンを含有した蒸留水で溶出した後、主要分画物を配合した。このとき、０．２ｇのアカルボースを含有したＨＰＬＣ純度５０．１％溶液を得た。カラムは１Ｍ苛性ソーダ溶液２００ｍｌを使用して再生させ、次いで蒸留水４００ｍｌで洗浄した。
【００１８】
実施例２
直径２．５ｃｍ、長さ８ｃｍのクロマトグラフィカラムに陰イオン交換剤のＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＩＲＡ ６７（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）２０ｍｌを充填した。使用する試験物質として、実施例１で予備精製したアカルボースを０．２ｇ含有した７０ｍｌの溶液を３．５ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加えた。その後、室温でカラムを蒸留水で洗浄した。このとき脱色及び中性化された０．２ｇのアカルボースを含有した９６ｍｌの溶液を得た。
【００１９】
実施例３
直径４ｃｍ、長さ１２ｃｍのクロマトグラフィカラムに合成吸着剤のＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＸＡＤ １６００Ｔ（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）１５０ｍｌを充填した。使用する試験物質として、約０．４５ｇのアカルボースを含有した３００ｍｌの培養ろ過液をｐＨ５に滴定した。アカルボースを含有した前記ろ過液を２．５ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加え、室温で蒸留水で洗浄した。１０％アセトンを含有した蒸留水で溶出した後、主要分画物を配合した。このとき、０．４ｇのアカルボースを含有したＨＰＬＣ純度５２％溶液を得た。カラムは１Ｍ苛性ソーダ溶液２００ｍｌを使用して再生させ、次いで蒸留水４００ｍｌで洗浄した。得られたアカルボース溶液を実施例２と同じ方法でＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＩＲＡ ６７（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）を通過させて脱色及び中性化された０．３９ｇのアカルボースを含有した９５ｍｌの溶液を得た。
【００２０】
実施例４
直径６ｃｍ、長さ４０ｃｍのクロマトグラフィカラムに合成吸着剤のＤＩＡＩＯＮ（登録商標）ＳＰ８５０（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏ．）１Ｌを充填した。使用する試験物質として、約３．９ｇのアカルボースを含有した３Ｌの培養ろ過液をｐＨ５に滴定した。アカルボースを含有した前記ろ過液を１６．７ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加え、室温で蒸留水で洗浄した。１０％アセトンを含有した蒸留水で溶出した後、主要分画物を配合した。このとき３．５ｇのアカルボースを含有したＨＰＬＣ純度５０．７％溶液を得た。カラムは１Ｍ苛性ソーダ溶液１Ｌを使用して再生させ、次いで蒸留水２Ｌで洗浄した。得られたアカルボース溶液を実施例２と同じ方法でＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＩＲＡ ６７（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）を通過させて脱色及び中性化された３．５ｇのアカルボースを含有した７５０ｍｌの溶液を得た。
【００２１】
実施例５
直径６ｃｍ、長さ４０ｃｍのクロマトグラフィカラムに合成吸着剤のＤＩＡＩＯＮ（登録商標）ＳＰ２０７（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏ．）１Ｌを充填した。使用する試験物質は約４．９ｇのアカルボースを含有した１０Ｌの培養ろ過液をｐＨ５に滴定した。アカルボースを含有した前記ろ過液を１５．２ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加え、室温で蒸留水で洗浄した。ｐＨ１の蒸留水で溶出した後、主要分画物を配合した。このとき、４．２ｇのアカルボースを含有したＨＰＬＣ純度６９％溶液を得た。カラムは１Ｍ苛性ソーダ溶液１Ｌを使用して再生させ、次いで蒸留水２Ｌで洗浄した。得られたアカルボース溶液を実施例２と同じ方法でＡＭＢＥＲＬＩＴＥ ＩＲＡ ６７（ＲＯＨＭ ａｎｄ ＨＡＡＳ ｃｏ．）を通過させて脱色及び中性化された４．１ｇのアカルボースを含有した６６０ｍｌの溶液を得た。
【００２２】
実施例６
直径３．５ｃｍ、長さ４０ｃｍのクロマトグラフィカラムに強酸性陽イオン交換剤のＭＦＧ ２１０（Ｆｉｎｅｘ ｃｏ．）２００ｍｌを充填した。使用する試験物質として、実施例４で予備精製したアカルボースを３．５ｇ含有した７５０ｍｌの溶液を３．３ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加えた。その後、室温でカラムを蒸留水で洗浄した。ｐＨ２．１の蒸留水に２次糖類似成分を溶出させた後、アカルボースが溶出される時点でｐＨ２．０の蒸留水で溶出した。主要分画物を配合してＨＰＬＣ純度９８．１％のアカルボース２．７ｇを含有した溶液を得た。
【００２３】
実施例７
直径３．５ｃｍ、長さ４０ｃｍのクロマトグラフィカラムに強酸性陽イオン交換剤のＭＦＧ ２５０（Ｆｉｎｅｘ ｃｏ．）２００ｍｌを充填した。使用する試験物質として、実施例５で予備精製したアカルボースを３．１ｇ含有した５００ｍｌの溶液を３．１ｍｌ／ｍｉｎの流速でカラムに加えた。その後、室温でカラムを蒸留水で洗浄した。ｐＨ２．１の蒸留水で２次糖類似成分を溶出させた後、アカルボースが溶出される時点でｐＨ２．０の蒸留水で溶出した。主要分画物を配合してＨＰＬＣ純度９８．７％のアカルボース２．４ｇを含有した溶液を得た。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、複雑な精製工程を省略し、簡単な３段階の樹脂工程だけで糖尿病治療剤として有用なアカルボースを９８％以上の高純度に製造でき、従来の活性炭使用及び５〜６段階の樹脂工程の代わりに合成吸着剤を使用して一定水準以上の高純度にアカルボースを予備精製した後、１段階の単一相強酸性陽イオン交換剤だけで高純度のアカルボースを回収することによって、精製コストを節減できることは勿論、時間が縮められるので、産業的及び経済的に有用な発明といえる。
Claims (6)
- アカルボース(acarbose)含有の醗酵培養液をろ過した後、アカルボース水溶液のｐＨを３〜９に調節して、合成吸着剤に吸着させた後、吸着されたアカルボースをｐＨ１〜５の蒸留水で溶出させるか、アセトン含有の蒸留水で溶出させ、前記溶出液を陰イオン交換剤に通過させて脱色及び中性化させ、単一分散相（monodispersed）の強酸性陽イオン交換剤に吸着させた後、ｐＨ１．０〜ｐＨ３．０の蒸留水で溶出させる工程を含有してなる、ＨＰＬＣ純度９８％以上の高純度にアカルボースを製造する方法。
- 前記合成吸着剤が高多孔性スチレン重合体、ブロムを化学的に結合させた高多孔性スチレン重合体、高多孔性スチレン／ジビニル重合体、巨孔性橋かけ重合体、巨孔性橋かけ脂肪族重合体、巨孔性橋かけ芳香族重合体、メタクリール酸を基材とする合成吸着剤、及び高多孔性であってスチレン／ジビニルベンゼン樹脂を基材とする炭素質合成吸着剤からなる群より選択される請求項１に記載の高純度にアカルボースを製造する方法。
- 合成吸着剤に吸着されたアカルボースを、５〜３０％のアセトンを含有する蒸留水で溶出させるか、ｐＨ１〜３の蒸留水で溶出させる請求項１又は２に記載の高純度にアカルボースを製造する方法。
- 溶出させた溶液内にＨＰＬＣ純度５０％以上のアカルボースを含有する請求項３に記載の高純度にアカルボースを製造する方法。
- 前記強酸性陽イオン交換剤が単一分散相(monodisperse)に六角形の層状構造をもち、硫酸基を含有して、粒子の大きさが０．１５〜０．３ｍｍの架橋化されたポリスチレン系ゲル剤である請求項１又は２に記載の高純度にアカルボースを製造する方法。
- 強酸性陽イオン交換剤に吸着させたアカルボースを、ｐＨ２．１の蒸留水で糖類似成分を溶出させた後、アカルボースが溶出される時点でｐＨ２．０の蒸留水で溶出させて、ＨＰＬＣ純度９８％以上を有するようにする請求項５に記載の高純度にアカルボースを製造する方法。
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