JP4518867B2

JP4518867B2 - ２’−デオキシリボース−１−リン酸２アンモニウム塩の製造方法

Info

Publication number: JP4518867B2
Application number: JP2004237850A
Authority: JP
Inventors: 石橋　　大樹; 福入　　靖
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2004-08-18
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2024-08-18
Also published as: JP2006056791A

Description

本発明は、２’−デオキシリボース−１−リン酸２アンモニウム塩の製造方法に関する。２’−デオキシリボース−１−リン酸２アンモニウム塩は、様々な酵素類の反応基質となって、医薬品や診断薬、栄養食品などの有用な物質である核酸化合物の製造原料としての利用されている。

２’−デオキシリボース−１−リン酸２アンモニウム塩は、医薬品や診断薬、栄養食品などの有用な物質である核酸化合物の原料としてその需要は高まっている。

従来、２’−デオキシリボース−１−リン酸２アンモニウム塩の製造方法としては次の様な製造法が知られていた。

１）３，５−Ｏ−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシリボース−１−リン酸２
シクロヘキシルアンモニウム塩をメタノール中、アンモニア水で加水分解して製造す
る方法。（特許文献１）
２）３，５−Ｏ−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシリボース−１−リン酸２
シクロヘキシルアンモニウム塩をアンモニア／メタノール溶液を用い、低濃度で加水
分解して製造する方法。（特許文献２）
ＷＯ０１５８９２０号公報特開平１５−３００９９０号公報

しかしながら、１）の方法では特開平１５−３００９９０号公報にも記載の通り、１）の方法で製造される２’−デオキシリボース−１−リン酸２アンモニウム塩はろ過性が悪く、それに伴い、製品の品質も低下してしまう等、工業的な製造法としては改善の余地があった。

２）の方法では反応濃度を低くする事で、結晶の形成を促進し、ろ過性改善を成し遂げている。しかしながらこの方法においても、容積効率が低下する事、ろ過時間の再現性が十分とはいえず、生産性の面でまだ改善の余地があった。

本発明は、このような従来技術の課題を鑑み、２’−デオキシリボース−１−リン酸２アンモニウム塩を工業的に高効率で高品質に製造する方法を提供する事を目的とする。

本発明者らは、上記の課題を達成するべく鋭意検討を行ったところ、ろ過性低下の要因が、保護化２’−デオキシリボース−１−リン酸化糖誘導体の加水分解によって生成する２’−デオキシリボース−１−リン酸２アンモニウムが反応溶媒に不溶性である為、反応で生成した２’−デオキシリボース−１−リン酸２アンモニウムはすぐに反応系から析出する。その際、未反応の原料または中間体を取り込んで晶析する為に十分な結晶形を形成する事が出来ず、結晶のろ過性が低下する事を突き止めた。特開平１５−３００９９０号公報では、その解決策として反応濃度を低くする事で、結晶生成の促進を図っていた。しかしながら、この方法では攪拌や温度などの反応条件が変化するだけ、ろ過性が悪化する場合がある事を確認した。そこで我々は反応溶媒中では結晶化しにくい塩基を用いて保護化２’−デオキシリボース−１−リン酸化糖誘導体を加水分解し、原料を消失させた後にアンモニアにより塩交換する事で、高濃度の２’−デオキシリボース−１−リン酸から結晶を生成させる事で結晶形の形成し易さを改善する方法を考案し、ろ過性は飛躍的に改善、それに伴い製品の品質も大幅に向上し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、一般式（１）

〔式中、Ｒ１はアシル基を示し、Ｒ２はアルカリ金属イオンまたはＲ３Ｒ４Ｒ５ＮＨ^＋で表されるアンモニウムカチオンを示す。（式中、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は水素原子、または炭素数１から６の置換基を有しても良いアルキル基を示す。）〕で表される化合物をＲ６Ｒ７Ｒ８Ｎで示される一級アミン（式中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８は水素原子、または炭素数１から６の置換基を有しても良いアルキル基を示す。）で加水分解し、次いで、アンモニアで塩交換反応を行う、一般式（２）

で表される化合物の製造方法に関するものである。

本発明によれば、従来の方法に比べ高濃度で反応しても、非常に早いろ過性を維持する事が出来、かつ高品質の２’−デオキシリボース−１−リン酸２アンモニウムを工業的に製造する方法を提供する事ができる。

本発明の製造方法は、一般式（１）で表される化合物をアミンで加水分解し、次いで、アンモニアで塩交換反応を行うことを特徴とする。

一般式（１）中のＲ１は、アシル基を示し、Ｒ２はアルカリ金属イオンまたはＲ３Ｒ４Ｒ５ＮＨ⁺で表されるアンモニウムカチオンを示す。

アシル基としては、水酸基を保護できるものであれば特に制限されないが、例えば、脂肪族アシル基および芳香族アシル基が挙げられる。

脂肪族アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、ピバロイル基、バレリル基、イソバレリル基、オクタノイル基、ノニルカルボニル基、デシルカルボニル基、３−メチルノニルカルボニル基、８−メチルノニルカルボニル基、３−エチルオクチルカルボニル基、３，７−ジメチルオクチルカルボニル基、ウンデシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、トリデシルカルボニル基、テトラデシルカルボニル基、ペンタデシルカルボニル基、ヘキサデシルカルボニル基、１−メチルペンタデシルカルボニル基、１４−メチルペンタデシルカルボニル基、１３，１３−ジメチルテトラデシルカルボニル基、ヘプタデシルカルボニル基、１５−メチルヘキサデシルカルボニル基、オクタデシルカルボニル基等が挙げられる。

芳香族アシル基としてはベンゾイル基、トルオイル基、α−ナフトイル基、β−ナフトイル基、２−フルオロベンゾイル基、３−フルオロベンゾイル基、４−フルオロベンゾイル基、２−クロロベンゾイル基、３−クロロベンゾイル基、４−クロロベンゾイル基、２−ブロモベンゾイル基、３−ブロモベンゾイル基、４−ブロモベンゾイル基、２，４−ジクロロベンゾイル基、２，６−ジクロロベンゾイル基、３，４−ジクロロベンゾイル基、３，５−ジクロロベンゾイル基、４−ニトロベンゾイル基等が挙げられる。

Ｒ２で示されるアルカリ金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン等のアルカリ金属イオンが挙げられる。

Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は水素原子、炭素数１から６の置換基を有しても良いアルキル基、またはアリール基を示す。

この炭素数１から６の置換基を有しても良いアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、ベンジル基、メトキシエチル基、クロロエチル基などが挙げられる。

アリール基としては例えば、フェニル基、トシル基、クロロフェニル基などが挙げられる。

Ｒ３Ｒ４Ｒ５ＮＨ⁺で表されるアンモニウムカチオンを具体的に例示すると、例えば、アンモニウムカチオン、メチルアンモニウムカチオン、エチルアンモニウムカチオン、プロピルアンモニウムカチオン、ブチルアンモニウムカチオン、シクロヘキシルアンモニウムカチオン、ベンジルアンモニウムカチオン、ジメチルアンモニウムカチオン、ジエチルアンモニウムカチオン、ジブチルアンモニウムカチオン、ジシクロヘキシルアンモニウムカチオン、トリメチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニウムカチオン、トリプロピルアンモニウムカチオン、トリブチルアンモニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８は水素原子、炭素数１から６の置換基を有しても良いアルキル基、またはアリール基を示す。但し、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８の全てが水素原子であることはない。

この炭素数１から６の置換基を有しても良いアルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、ベンジル基、メトキシエチル基、クロロエチル基などが挙げられる。

アミンを具体的に例示すると、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、アミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ピペリジン、ピロリジン等が挙げられ、好適にはメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン等の一級アミンであり、更に好適にはメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、シクロヘキシルアミン等の脂肪族一級アミンであり、特にメチルアミンは好ましい。

一般式（１）で表される化合物のなかでも、３，５−O−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２シクロヘキシルアンモニウム塩および３，５−O−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２トリブチルアンモニウム塩は、本発明の製造方法を適用するのに好ましい化合物である。

一般式（１）で表される化合物は、ＷＯ０１５８９２０号公報記載の方法で容易に製造する事が出来る。すなわち３，５−ビス（ｐ−クロロベンゾイル）−１−クロロ−２−デオキシリボースをリン酸によりアノマー位の置換反応をする事で合成する事が出来る。

一般式（１）で表される化合物をアミンで加水分解し、次いで、アンモニアで塩交換反応を行うことにより、一般式（２）で表される化合物を製造することができる。

一般式（１）で表される化合物のアミンでの加水分解は、通常、溶媒中で行われる。

溶媒は、一般式（１）で表される化合物の加水分解を行うことが出来れば特に制限は無いが、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の飽和炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキサイド等の有機溶媒が挙げられる。

これらの溶媒は単独で用いることもできるが、二種以上を任意の割合で混合して用いることもできる。

これらの溶媒のなかでも、メタノール等のアルコール類は好ましい。

溶媒の使用量は、一般式（１）で表される化合物の濃度が１５重量％以上となる量、好ましくは１５〜６０重量％となる量を使用する。

加水分解に用いられるアミン使用量は、加水分解反応が進行する量であれば特に限定されないが、通常、一般式（１）で表される化合物に対し２当量以上、好ましくは２から１０当量の範囲である。

前記のアミンは水溶液やメタノールなどの有機溶媒に溶解して使用する事も可能である。

加水分解反応の反応温度は、加水分解反応が進行すれば特に限定は無いが、通常、０℃から使用する溶媒の沸点以下の温度範囲から選択される。反応温度として、室温から５０℃以下の温度範囲から選択される温度は好ましい。

一般式（１）で表される化合物のアミンでの加水分解に続いて行う、アンモニアでの塩交換反応も、通常、溶媒中で行われる。

アンモニアでの塩交換反応に用いられる溶媒は、前記のアミンでの加水分解に用いられる溶媒と同一または異なる溶媒を使用することができるが、同一溶媒を使用するほうが溶媒交換を必要としない点で好ましい。

アンモニアはアンモニアガスを反応系に供給しても良いし、アンモニア水、アンモニアのメタノール溶液等として加える事も可能である。

塩交換反応に用いられるアンモニアの使用量は一般式（１）で表される化合物に対し、２当量以上用いれば良く、好ましくは６から１５当量の範囲である。

塩交換反応の反応温度は、塩交換反応が行われれば特に限定されないが、通常、０℃から５０℃である。

塩交換反応には、通常、一般式（２）で表される化合物の結晶が析出し易い溶媒を使用するのが、一般式（２）で表される化合物の回収が容易である点で好ましい。

一般式（２）で表される化合物の結晶が析出し易い溶媒として、メタノールは好ましい。

一般式（２）で表される化合物の結晶が析出し易い溶媒として、例えば、メタノールを使用した場合の一般式（２）で表される化合物の結晶のろ過速度は非常に良好であり、通常、ろ過ケーキ厚１０ｃｍでろ過する時のろ過速度は１０００ｋｇ／ｍ３以上である。

以下に実施例により、本発明を更に詳細に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
ｄＲＰ含量測定のＨＰＬＣ条件：
カラム：ＳｈｏｄｅｘＡｓａｈｉｐａｋＮＨ２Ｐ−５０４Ｅ
流速：１ｍＬ／ｍｉｎ．
カラム温度：４０℃
検出：ＲＩ
移動相：３０ｍＭＮａＨ２ＰＯ４水溶液
注入量：２０μＬ
内標準物質：２−アミノピリミジン

濾過速度測定方法：
実施例、比較例の濾過は６０φの桐山ロートを使用して濾過する。なお、濾過速度は以下の式で算出した。
濾過面積（ｍ２）＝０．０３^２*３．１４＝０．００２８６
濾過速度（ｋｇ／ｍ２・ｈｒ）＝濾液量（ｋｇ）／０．００２８６／濾過時間（ｈｒ）

（参考例１）
３，５−O−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２シクロヘキシルアンモニウム塩の製造
８９％リン酸９２．９ｇとメチルイソブチルケトン９８４．１ｇの混合物を共沸脱水により水分を３００ｐｐｍまで脱水する。次にトリｎ−ブチルアミン５２．３ｇ加え、−５℃で３，５−Ｏ−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシ−α−Ｄ−リボシルクロリド（純度９２％）１１２．６ｇを加えて、１８時間反応する。反応終了後、反応マスにトリｎ−ブチルアミン１５６．４ｇ加え、中和をした後、水５１８ｇを加え、攪拌、分液し、更に５％食塩水５１８ｇで洗浄する。得られた有機層にシクロヘキシルアミン５９．８ｇを加え、氷冷化、２時間晶析し、得られた結晶を濾取、洗浄して３，５−O−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２シクロヘキシルアンモニウム塩１７３．６ｇを得た。（純度９２％）

（実施例１）
２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２アンモニウム塩の製造
参考例１で得られた３，５−O−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２シクロヘキシルアンモニウム塩８６．８ｇをメタノール２６０．４ｇに懸濁し、４０％メチルアミン水溶液２９．３ｇを加え、３０℃で１０時間反応する（仕込み濃度２１．２％）。反応終了後、反応マスにアンモニアガス２１．４ｇを吹き込み、１０℃で２時間晶析後、結晶をろ過、メタノールで洗浄して、純度９７％の２−デオキシ−α―D―リボース−１−りん酸・２アンモニウム塩２５．９ｇを得た。この時のろ過速度は１６８９５ｋｇ／ｍ３であった。

（実施例２）
２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２アンモニウム塩の製造
参考例１で得られた３，５−O−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２シクロヘキシルアンモニウム塩８６．８ｇをメタノール２６０．４ｇに懸濁し、ｎ−ブチルアミン２９．６ｇを加え、４０℃で２０時間反応する（仕込み濃度２１．２％）。反応終了後、反応マスにアンモニアガス２１．４ｇを吹き込み、１０℃で２時間晶析後、結晶をろ過、メタノールで洗浄して、純度９８％の２−デオキシ−α―D―リボース−１−りん酸・２アンモニウム塩２５．８ｇを得た。この時のろ過速度は１５８００ｋｇ／ｍ３であった。

（実施例３）
２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２アンモニウム塩の製造
８９％リン酸４６．５ｇとメチルイソブチルケトン４９４ｇの混合物を共沸脱水により水分を３００ｐｐｍまで脱水する。次にトリｎ−ブチルアミン２６．２ｇ加え、−５℃で３，５−Ｏ−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシ−α−Ｄ−リボシルクロリド（純度９２％）５６．３ｇを加えて、１８時間反応する。反応終了後、反応マスにトリｎ−ブチルアミン７８．２ｇ加え、中和をした後、水２５９ｇを加え、攪拌、分液し、更に５％食塩水２５９ｇで洗浄し、３，５−O−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２トリブチルアンモニウム塩の溶液を得た。得られた有機層を減圧濃縮し、メチルイソブチルケトンを留去後、メタノール２６０．４ｇ及び４０％メチルアミン水溶液２９．３ｇを加え、３０℃で１０時間反応する。反応終了後、反応マスにアンモニアガス２１．４ｇを吹き込み、１０℃で２時間晶析後、結晶をろ過、メタノールで洗浄して、純度９７％の２−デオキシ−α―D―リボース−１−りん酸・２アンモニウム塩２６．７ｇを得た。この時のろ過速度は１７９００ｋｇ／ｍ３であった。

（比較例１）
２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２アンモニウム塩の製造
参考例１で得られた３，５−O−ビス（４−クロロベンゾイル）−２−デオキシ−α―D―リボース−１−リン酸・２シクロヘキシルアンモニウム塩８６．８ｇをメタノール２６０．４ｇに懸濁し、アンモニアガス２１．４ｇを吹き込み、室温で３０時間反応後、１０℃で晶析した。次いで得られた結晶をろ過、メタノールで洗浄して、純度８６％２−デオキシ−α―D―リボース−１−りん酸・２アンモニウム塩２８．６ｇを得た。この時のろ過速度は３５４ｋｇ／ｍ３であった。

Claims

一般式（１）

〔式中、Ｒ１はアシル基を示し、Ｒ２はアルカリ金属イオンまたはＲ３Ｒ４Ｒ５ＮＨ^＋で表されるアンモニウムカチオンを示す。（式中、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は水素原子、または炭素数１から６の置換基を有しても良いアルキル基を示す。）〕で表される化合物をＲ６Ｒ７Ｒ８Ｎで示される一級アミン（式中、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は水素原子、または炭素数１から６の置換基を有しても良いアルキル基を示す。）で加水分解し、次いで、アンモニアで塩交換反応を行う、一般式（２）

で表される化合物の製造方法。
一級アミンが、脂肪族一級アミンである、請求項１記載の製造方法。
加水分解反応における一般式（１）で表される化合物の濃度が１５重量％以上である、請求項１又は請求項２に記載の製造方法。