JP4545886B2 - Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートを精製する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートを精製するための新規な方法であって、これによりそのモノ−アルカリ金属塩の形のこの物質を、そのアルカリ金属及びアルカリ土類金属塩、各種のそのほかのリン酸化された形のＬ−アスコルビン酸のこれらとの塩、並びに各種アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属ホスファートの混合物から、塩基性アニオン交換樹脂を用いて回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来知られているように、アスコルビン酸（ビタミンＣ）及びその塩は、食品、動物用飼料、及び化粧品の添加剤として使用されている。アスコルビン酸自体は、熱と酸化に敏感であり、その結果、容易に分解されるという望ましからぬ傾向を有する。したがって、多くの用途、例えば化粧品などでは、そのまま使用するのは適当ではなく、安定性が高く、同じ用途でアスコルビン酸に替わることができるアスコルビン酸誘導体を生産することに対する関心が高い。
【０００３】
更に、アスコルビン酸のリン酸エステル（アスコルビルホスファート）は、保護された形のアスコルビン酸であり、熱及び酸化による分解を受け難いことが知られている。アスコルビン酸自体よりは実質的により安定であるこのようなアスコルビン酸誘導体を使用することによって、分解の問題は、ほぼ完全に解消される。生物学的に活性な部分であるアスコルビン酸が、生物内で、酵素ホスファターゼの作用によりこのような誘導体から遊離される。
【０００４】
アスコルビン酸のリン酸化については、２つの基本的に異なる方法、つまりオキシ塩化リンを用いるリン酸化（例えば、ヨーロッパ特許公開第３８８，８６９号／米国特許第４，９９９，４３７号、及びヨーロッパ特許公開第５８２，９２４号／米国特許第５，４２０，３０２号、並びに米国特許第４，１７９，４４５号に記載されている）、及びポリホスファート、例えばトリメタリン酸ナトリウムを用いるリン酸化（例えば米国特許第４，６４７，６７２号及び５，１１０，９５０号、並びにヨーロッパ特許公開第８６６，０６９号）がこれまで知られており、いずれの場合も、Ｌ−アスコルビン酸塩は、塩基性条件下でリン酸化される。
【０００５】
上記の２つのリン酸化法のうち第一の方法では、主要生成物としてアスコルビル２−モノホスファートが得られ、副生成物としては、主にアスコルビル３−ホスファート及び２−ピロホスファート、並びにビス（アスコルビル）−２，２′−ジホスファートが得られる〔C.H. Lee et al., Carbohydrate Res. 67, 127-138 (1978)を参照〕。従来は、反応生成物は、手間のかかる精製に付す必要があり、簡単な方法で、例えば反応混合物全体を噴霧乾燥することによって、市販可能な製品とすることができなかった。
【０００６】
第二の方法、つまりポリホスファートを用いるリン酸化では、米国特許第４，６４７，６７２号及び５，１１０，９５０号の場合、主要生成物としてアスコルビル２−ポリホスファート（例えばトリメタリン酸ナトリウムを用いた場合には、アスコルビル２−トリホスファート）が得られるが、ある程度の割合でアスコルビル２−モノホスファートも得られる。アスコルビル２−ポリホスファートは、過剰の塩基により分解されてモノホスファートになる。アスコルビル２−ジホスファート及びそれ以上のポリホスファートに対するアスコルビル２−モノホスファートの割合は、用いられる塩基の量、及びその他の反応条件の影響を受ける。これらの米国特許に記載されている方法の欠点は、非常に多量のリン酸化剤、例えばアスコルビン酸１モル当たり少なくとも１モルのトリメタリン酸ナトリウムが必要とされる点である。更に、生成物が比較的少量のアスコルビルポリホスファート及びそれ以上のアスコルビル２−モノホスファートを含有している場合、多量の塩基、例えば水酸化カルシウムを使用しなければならない。したがって、生成物は、多量の無機リン酸塩を含有し、乾燥生成物中のアスコルビン酸同等物の量は、最大で約２５重量％である。
【０００７】
米国特許第５，１１０，９５０号に記載されている方法と比べて、ポリホスファートを用いてＬ−アスコルビン酸をリン酸化する改良された方法が、ヨーロッパ特許公開第８６６，０６９号に開示されている。この方法では、Ｌ−アスコルビル２−ポリホスファート（これ自体は、Ｌ−アスコルビン酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩を、トリメタリン酸ナトリウムなどのリン酸化剤でリン酸化することによって、別々に、又はin situで製造することができる）を、アルカリ性条件下、濃縮水溶液中で、反応媒質のpH値が約８〜１１の範囲になるように、そして両方の供給源からのＬ−アスコルビン酸が、主に２−モノホスファート塩の形になるまでポリホスファートからのＬ−アスコルビン酸塩へのリン酸基の段階的移行が起きるような量のＬ−アスコルビン酸塩及びアルカリ土類金属水酸化物（塩基として用いる）を用いて、Ｌ−アスコルビン酸塩と反応させる。この方法により、非常に高いモノホスファート含有率を有し、したがって以前に開発された方法におけるよりも、乾燥生成物中のアスコルビン酸同等物の含有率が非常に高いＬ−アスコルビルホスファート塩が得られるが、生成物は、未反応の出発物質及び副生成物、特に非リン酸化アスコルビン酸塩、アスコルビル ジ−又はそれ以上のホスファート（アスコルビルポリホスファート）、並びにオルトホスファート及びピロホスファート（無機リン酸塩）をまだ含有する。
【０００８】
上述した方法、例えば上記の特許文献に記載の方法から得られたアスコルビルポリホスファート、非リン酸化アスコルビン酸塩、無機リン酸塩などに対する所望のアスコルビルモノホスファートの相対的な割合は、出発物質を用いる化学量論的割合、及びその他の反応条件次第であり、決して完全に満足のいくものではない。Ｌ−アスコルビル２−モノホスファート又はその無機塩の、未反応の出発物質及び副生成物とそれらとの混合物からの回収、つまりＬ−アスコルビル２−モノホスファートの精製は、特に、このような混合物の成分は、同様の物理的特性を有していることが多いという理由のために、困難である。例えば、これらはすべて、有機溶媒には実質的に不溶性である。しかし、水に対しては、遊離酸及び例えばナトリウム塩は、速やかに溶ける一方、カルシウム塩は、あまり溶けない。したがって、結晶化による精製は、非実用的である。
【０００９】
ある種の特定の精製方法が、別の特許文献に記載されている。特開昭５９−５１２９３号には、活性炭カラム、及び溶離剤としてリン酸及び水酸化アンモニウム水溶液を用いてＬ−アスコルビル２−ホスファートを精製し、続いて溶離液を強カチオン交換樹脂のカラムに通してアンモニウムイオンを除去し、酸化マグネシウムで処理して過剰のリン酸をマグネシウム塩として除去することが記載されている。得られた純粋なマグネシウム塩の形のＬ−アスコルビル２−ホスファートを再び活性炭で精製し、メタノールから結晶化する。更に特開昭５９−１０６４９４号には、活性炭の替わりにケイソウ土又は酸性白土を用い、有機溶媒中で沈殿させることを特徴とするアスコルビルホスファートの精製方法が記載されている。しかし、活性炭及び上述の替わりの媒質が、着色した物質を除去するには適当であるが、アスコルビン酸リン酸化の副生成物を除去するには適当でないことが知られている。これらの２種類の特開昭公報について簡略に記載されている米国特許第４，７２４，２６２号には、そこに記載されている方法の更なる欠点についても記載されている。この米国特許に記載され、請求されているＬ−アスコルビル２−ホスファートの精製方法自体は、上述の所望の成分の吸着剤として塩基性アニオン交換樹脂を使用し、これを次に鉱酸又は無機塩の水溶液で溶離することを含む。しかし、この方法は、溶離のための酸又は塩の溶液が、アニオン交換樹脂を飽和するため、後にこれを水酸化ナトリウム溶液などの塩基により再生しなければならないという欠点を有する。このため、不必要かつ環境学的に望ましくない塩溶液が生じる。
【００１０】
塩基性条件下でアスコルビン酸のリン酸化によって得られるＬ−アスコルビルホスファート（モノ−又はポリホスファート）のアルカリ金属及びアルカリ土類金属塩の混合物を、このような混合物の所望の成分、特にＬ−アスコルビル２−モノホスファートを完全に単離するためにアニオン交換樹脂でその成分に分離する前に、対応する遊離酸、水素イオンで置換された金属イオンからなるものに混合物を変換しなければならない。このような「脱塩」は、例えば上記で述べた特許文献のいずれかから基本的に既に公知であり、これにより強度に酸性のカチオン交換樹脂を用いる。このような脱塩の結果は、通常は、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビルモノ−及びポリホスファート、ビス（Ｌ−アスコルビル）ホスファート、及びリン酸（主にオルト−及びピロリン酸；本明細書においては、Ｌ−アスコルビルモノ−及びポリホスファートとの混同を避けるために無機リン酸として記載した）の水溶液である。本発明の目的は、このような混合物の残りの上述した、及び他の成分からＬ−アスコルビル２−モノホスファートを単離することである。
【００１１】
このような混合物中の所望のＬ−アスコルビル２−モノホスファートは、混合物の水溶液（これは、あらかじめ強度に酸性のカチオン交換樹脂による処理で脱塩されている）を、塩基性アニオン交換樹脂（その他の成分のなかでもとりわけＬ−アスコルビル２−モノホスファートを吸着する）に通し、次にアルカリ金属水酸化物水溶液を通すことによって、吸着された成分を徐々に該塩基性アニオン交換樹脂から遊離させ、つまり、脱着させ（再生と記載されることもある）、そして主要溶解成分としてＬ−アスコルビル２−モノホスファートを適当なモノ−アルカリ金属塩の形で含有する画分を溶離液から回収することによって、混合物のその他の成分から単離することができることが今や認められた。詳細には、本発明は、他の成分に加えてＬ−アスコルビル２−モノホスファートを吸着した塩基性アニオン交換樹脂からＬ−アスコルビル２−モノホスファートを脱着するために溶離剤としてアルカリ金属水酸化物水溶液を用いることを特徴とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明は、Ｌ−アスコルビン酸塩の塩基性条件下でのリン酸化により得られた生成物混合物の脱塩生成物の混合物から、Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートを分離する方法であって、その他の成分のほか所望のＬ−アスコルビル２−モノホスファートを含有する脱塩混合物の水溶液を、塩基性アニオン交換樹脂のカラムに通し、成分を樹脂に吸着させ、そのほかの吸着された成分から該Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートを、溶離剤としてアルカリ金属水酸化物水溶液を用いて樹脂から脱着させ、主要溶解成分として所望のＬ−アスコルビル２−モノホスファートを適当なモノアルカリ金属塩の形で含有する画分を溶離液から回収することを特徴とする方法を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の方法のための出発物質は、原則として、Ｌ−アスコルビン酸塩、特にアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、又はアルカリ金属塩／アルカリ土類金属塩混合物を塩基性条件下でリン酸化して、適当なＬ−アスコルビル２−モノホスファート塩を得ることを特徴とする方法の生成物の任意の混合物、あるいは以降に部分的又は不十分に精製された任意の精製物（例えば、結晶化により単離され、このためにこのような非、又は部分的精製物は、上記で説明したように以降に脱塩された）である。リン酸化の方法のいくつかは、関連する特許文献と関連して上記に示されており、このような方法のいずれかは、本発明の方法のための出発物質を提供するための手段として問題となっている。脱塩は、それ自体公知の方法で、特に上述のリン酸化生成物混合物又は更に部分的に精製した生成物をカチオン交換樹脂で、例えば米国特許第４，７２４，２６２号に記載したように処理することによって行うことができる。
【００１４】
脱塩は、金属イオン、特にナトリウム及びカルシウムイオン、並びにマンガン、鉄、亜鉛、及びストロンチウムイオンなど、リン酸化生成物に存在するであろう重金属イオンを除去するために行う。水性媒質中のリン酸化生成物混合物又は更に部分的に精製した塩を、カチオン交換樹脂に通すことによって、アスコルビン酸、アルコルビルモノ−及びポリホスファート、並びに無機リン酸の各種金属塩を対応する遊離酸に変換する。アルカリ土類金属水酸化物、特に水酸化カルシウムにより提供される塩基性条件下、例えばヨーロッパ特許公開第８６６，０６９号に記載されている方法により、リン酸化をトリメタリン酸ナトリウムにより行うと、生成物混合物は、わずかに水溶性であるアルカリ土類金属塩を含有する。アルカリ土類金属イオンの除去後、このような溶液の清澄を行う。したがって、このような場合では、脱塩は、２つの工程で行うのが好都合であり、ここで、まずアルカリ土類金属及びアルカリ金属イオンのあるものを撹拌又は流動床のカチオン交換樹脂中で除去し、次に得られた透明な溶液を固定樹脂床に通して残留しているアルカリ金属イオンを除去し、これによって脱塩を完了する。第一の脱塩工程では、機械的に安定なスルホン酸交換樹脂、Rohm & HaasのAmberlite（登録商標）200C、Duolite（登録商標）C 265及びImac C16P、Dow ChemicalのDowex（登録商標）MSC-1、Purolite Int.のPurolite（登録商標）C 160、BayerのLewatit（登録商標）C 120、及びMitsubishiのRelite（登録商標）C 360などを使用するのが適当である。液状、及び固形、例えば噴霧乾燥したリン酸化生成物のいずれも使用することができる。樹脂の交換能は、一般的には除去する金属の算出量の約１００〜３００％である必要がある。完了する（第二の）脱塩の工程は、向流再生を有する固定樹脂床中で行うのが好ましく、用いるカチオン交換樹脂の交換能は、この場合においても、除去する金属の算出量の約１００〜３００％であるのが適当である。第一の脱塩工程について上述したのと同じ種類のカチオン交換樹脂を、第二の脱塩工程においても使用することができる。
【００１５】
カチオン交換樹脂から溶離した脱塩混合物を含有する水溶液は、次に、本発明の方法に付すことができる。このような水溶液の固形分（酸）含有量は、約５〜２０重量％であり、水溶液のpHは、一般的には約０．７であるのが適当である。この酸度の水溶液の相対的な不安定さを考慮すると、塩基性アニオン交換樹脂の通過、吸着、及び溶離剤としてのアルカリ金属水酸化物水溶液による脱着を含む本発明の方法において処理するのが好都合であり、過度の遅れもなく、長期にわたる貯蔵の間の望ましくない劣化（分解）を避けることができる。
【００１６】
本発明の方法で使用される塩基性アニオン交換樹脂は、適当には、第一級、第二級若しくは第三級アミン又は第四級アンモニウム基などの官能基を有する任意の塩基性アニオン交換樹脂である。官能基としてアミン基を有するこれらの塩基性イオン交換樹脂は、一般的には弱塩基性であると考えられ、第四級アンモニウム基を有するものは、一般的には強塩基性であると考えられる。本発明の方法の目的のためには、弱塩基性アニオン交換樹脂が、強塩基性のものよりも好ましい。特に好ましいのは、Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートを含有する脱塩された混合物の水溶液と接触してもなるべく膨潤しない傾向の弱塩基性アニオン交換樹脂である。スチレン−ジビニルベンゼンに基く巨大網状の、弱塩基性アニオン交換樹脂は、このような好ましい特性を示し、したがって本発明の方法においては、塩基性アニオン交換樹脂として好ましい。
【００１７】
このような弱塩基性アニオン交換樹脂の例としては、いずれも市販されているものとして、Amberlite（登録商標）IRA 96 SB及びIRA 96RF、並びにDuolite（登録商標）A 561及びA7（いずれもRohm & Haas）、Lewatit（登録商標）MP 62 (Bayer)、並びにDowex（登録商標）MWA-1 (Dow Chemicals)を挙げることができる。これらのうち、Amberlite（登録商標）IRA 96 SB、Lewatit（登録商標）MP 62及びDowex（登録商標）MWA-1が特に好ましい。
【００１８】
このような塩基性アニオン交換樹脂上では、水性媒質中を通る混合物の各種脱塩成分の吸着の強度の順は、以下の通りであることが確立されている（より強く吸着される→それほど強くは吸着されない）：
Ｌ−アスコルビルポリホスファート＞ピロリン酸＞Ｌ−アスコルビル２−モノホスファート／ビス（Ｌ−アスコルビル）ホスファート＞オルトリン酸＞Ｌ−アスコルビン酸。
【００１９】
したがって、アスコルビン酸及びオルトリン酸は、所望のＬ−アスコルビル２−モノホスファートよりもより弱く塩基性アニオン交換樹脂に吸着され、ピロリン酸及びＬ−アスコルビルポリホスファートは、より強く吸着されるため、アルカリ金属水酸化物水溶液による脱着に際し、これらの成分が続いて溶離され、画分として回収される順は、より弱く吸着された成分（最初）から、より強く吸着された成分（最後）の順であり；該Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートは、全体の脱着操作の中間段階において脱着され、溶離される。
【００２０】
また、水性媒質中の混合物に色を与える、少量存在する成分（「着色成分」と以降記載する）もまた、ある程度は吸着される。強くは吸着されないこれらの着色成分は、Ｌ−アスコルビン酸と共に脱着され、より強力に吸着されたものは、Ｌ−アスコルビルポリホスファートと共に脱着される。
【００２１】
使用する塩基性アニオン交換樹脂の量は、ほかの公知の因子のなかでもとりわけ、樹脂の交換能と、樹脂上に吸着されることを目的とする水性媒質中の混合物成分の量に応じる。当該技術分野では一般的に知られているように、酸の形の混合物成分の量は、使用する特定の樹脂の全体的な交換能を超えてはならない。好都合には、塩基性アニオン交換樹脂１リットルを、約０．５〜１．５モルの酸成分全体に対して使用する。酸成分全体のモル数に対して非常に高い割合の容量の樹脂を使用することができるのは勿論であるが、その割合が高くなるについて、非経済的になる。
【００２２】
更に、混合物の酸成分が溶解している水の量は、樹脂の容積当たり約１〜５倍の範囲であるのが好都合である。
【００２３】
脱塩された生成物混合物の水溶液を塩基性アニオン交換樹脂に通して酸成分を速やかに吸着させたら、アルカリ金属水酸化物水溶液を通す前に樹脂に水を通すほうが好都合であることが認められた。次にアルカリ金属水酸化物溶液を通すことによって、吸着された酸成分の分離（脱着）が促進される。該アルカリ金属水酸化物水溶液は、適当には水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液であり、このうち前者が好ましい。アルカリ金属水酸化物溶液は、約３〜６重量％の範囲の濃度であるのが好都合である。この濃度は、好ましくは約４〜５重量％の範囲である。樹脂を通すアルカリ金属水酸化物水溶液の量は、その溶液の濃度自体、樹脂に吸着される酸成分の特性、及び樹脂の吸着能次第である。一般的には、アルカリ金属水酸化物の量は、樹脂の吸着能を超える、例えば約５０％超える必要がある。好都合には、脱塩された混合物の吸着成分を有する樹脂の全吸着能１モル当たり、アルカリ金属水酸化物約１．５〜２．０モルを通す。市販されている塩基性アニオン交換樹脂の総吸着能は、一般的には、それぞれの製造業者が特定しており、通常は、樹脂１リットル当たりのモルで表した最少値として表示される。更に、アルカリ金属水酸化物水溶液の濃度は、溶離液の画分中の成分の濃度を決定する。例えば、４％水酸化ナトリウム水溶液を用いることによって、主にＬ−アスコルビル２−モノホスファートをそのモノナトリウム塩の形で、約２０％の濃度で含む溶離液の画分が得られる。
【００２４】
液体が樹脂カラムを流れる速度、つまり流速は、好都合には１時間当たり約０．５〜２床容量（bed volume）の範囲である。
【００２５】
溶離が進行する間の溶離液の密度及び光学的特性の変化は、溶離液の内容物の変化、つまり何らかの特定の成分が、全溶離の各段階において溶離液中に存在する程度の変化のためである。これは、画分を回収する基礎を形成し、これらの画分は、それぞれ１〜数種類の再生された成分を主に含有する。溶離のある段階では、溶離液は、主に所望のＬ−アスコルビル２−モノホスファートモノアルカリ金属塩を溶解成分として含有する。密度又は光学的特性、例えば旋光をモニターすることによって、当業者は、画分間のカット・オフ点を決定し、リン酸化の工程又はイオン交換分離の工程への再循環のためか、あるいは目的の成分を完全に単離するための更なる処置のためのいずれかに必要とされるものを回収又は転用することができる。密度、光学的特性又はそのほかの特徴的なパラメーターに基いて、所望のＬ−アスコルビル２−モノホスファートモノアルカリ金属塩を溶解成分として例えそれのみではなくても主に含有する画分を回収する。主にＬ−アスコルビン酸又はＬ−アスコルビル ジ−及び／又はそれ以上のポリホスファートを含有する画分は、更にアスコルビルモノホスファートを製造するためのリン酸化の工程に、処理技術においてそれ自体公知の方法で再循環させるのが好都合である。Ｌ−アスコルビル２−モノホスファート塩及び１つ又はそれ以上の更なる成分の混合物を溶解成分として含有し、そのためアスコルビルモノホスファート塩の割合が十分には高くない画分は、該アスコルビルモノホスファート塩を最大又は唯一の溶解成分として含有する溶離液画分を完全に回収する目的で、イオン交換分離過程に再循環させるのが好都合である。これらは、替わりにリン酸化の過程に再循環させることもできる。
【００２６】
アルカリ金属水酸化物水溶液を、弱塩基性アニオン交換樹脂に通したら、残留するこのような溶液は、水を通すことによって置き換えるのが好都合である。これにより、本発明の方法のための脱塩混合物の次のバッチのための樹脂の調製が完了する。この段階で使用する水の容量は、樹脂の容量の約０．５〜２倍であるのが好都合であり、これにより多量の水が、環境的な利点なしに使用される。溶離液は、溶解成分を全く、又はほとんど含まない水のみからなるからである。
【００２７】
本発明のイオン交換分離の過程は、室温で行うのが好都合であり、又はもし室温が約３０℃以上であるのであれば、分離に付す成分の分解による劣化を避けるために、約３０℃を超えない温度で行うのが好都合である。
【００２８】
所望のＬ−アスコルビル２−モノホスファートをモノ−アルカリ金属塩として、そして最大又は唯一の溶解成分として含む溶離液画分を回収したら、これを以下のように処理するのが好都合である。
【００２９】
Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートのモノ−アルカリ金属塩を含有する、pH約３の溶離液の回収した画分は、アルカリ金属水酸化物水溶液で、約９〜９．５、又は約６〜７の範囲のpH値に中和し、場合により次又は最終の工程のための適当な程度まで濃縮するのが好都合である。次に、場合により濃縮し、中和した溶液を、噴霧乾燥するか、又は例えばメタノール又はエタノールなどの低級アルカノールで処理して、Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートの、アルカリ金属塩、特にナトリウム塩の形で結晶化するのが好都合である。
【００３０】
中和の工程では、使用する水溶液のアルカリ金属水酸化物は、塩基性アニオン交換樹脂からの脱着のための溶離液に使用したものと同一のものであるのが好都合である。このようにして、アルカリ金属塩の混合物が得られるのを避ける。したがって、アルカリ金属水酸化物は、好ましくは水酸化ナトリウムである。アルカリ金属水酸化物水溶液の濃度は、約２０〜５０重量％の範囲内であるのが適当である。このように比較的濃縮されたアルカリ金属水酸化物水溶液を用いるのが、任意の以降の段階で中和された溶液を必要以上に濃縮する必要を避けるためには好ましい。pH約９〜９．５まで中和することにより、トリ−アルカリ金属塩（完全中和）が得られ、pH約６〜７までの中和では、ジ−アルカリ金属塩（部分的中和）が得られる。後者の塩は、前者の塩と比較して、相対的に不安定であるため、pH約９〜９．５まで中和することが好ましい。いずれの場合も、このような中和及びそれを行うための詳細な技術は、当業者には良く知られているものである。
【００３１】
Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートの中和溶液を場合により濃縮することに関しては、いくつかの公知の技術、例えば流下フィルムエバポレーターを使用することが可能である。これによって、容積を、出発時の容積の約４０〜５０％まで減らすことが好都合である。この場合、当業者であれば、適当な技術を用いて、所望の濃度範囲をモニターすることができる。
【００３２】
結晶化は、各種の可能な方法、詳細には、Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートアルカリ金属塩の、場合により濃縮した中和溶液にアルカノールを加える、又はその逆の方法で加える、あるいは結晶化の容器に両方の液体成分を同時に導入するなどの方法で行うことができる。一番目及び二番目の方法は、バッチ法にはより適しているが、三番目に記載した方法は、連続的過程にはより適している。二番目に述べた方法の例としては、低級アルカノール、好ましくはメタノールに、Ｌ−アスコルビル２−モノホスファート塩の場合により濃縮した水溶液を、昇温下、最初は徐々に、以降徐々に速度を増して加えることによって、結晶化を好都合に実施することができる。水／有機混合物の沸点の１０℃以内までの温度が、一般的には適当である。更に、添加の間、詳細には撹拌することによって溶液をかき混ぜ、添加の終了後約１時間まで、昇温下で撹拌を続けることが好都合である。以降、得られた結晶スラリーを、周辺温度まで冷却し、更にしばらく、好ましくは１時間撹拌してから、結晶を分離するのが好都合である。用いる結晶化法とはかかわりなく、得られた結晶は、濾過又は遠心分離などの標準的な方法で分離することができる。所望であれば結晶の乾燥を、やはり標準的な技術で行うことができる。
【００３３】
結晶化の替わりに、場合により濃縮した中和溶液を、当業者には良く知られている方法で噴霧乾燥することによって、固体のＬ−アスコルビル２−モノホスファート塩が得られ、特に詳細な説明は必要ではない。
【００３４】
本発明の方法の利点は、いろいろであり、以下に示すとおりである。
− 着色した成分を除去する；
− 溶離剤として用いるアルカリ金属水酸化物水溶液は、塩基性アニオン交換樹脂に吸着された成分を脱着するばかりでなく、樹脂を再使用のために再生するにも有用である；
− 処理により分離されたＬ−アスコルビル２−モノホスファート モノ−アルカリ金属塩は、経済的に高い濃度の水溶液で得られる；
− 主にＬ−アスコルビル２−モノホスファート モノ−アルカリ金属塩を含むわけではない溶離液画分を、更なるアスコルビルモノホスファートを製造するためのリン酸化の方法か、あるいはまだ存在するアスコルビルモノホスファートの更なる分離のためのイオン交換分離の方法のために再循環させることができる。
【００３５】
【実施例】
本発明を、以下の実施例により説明する。
実施例１
Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートの混合ナトリウム／カルシウム塩及びその他の成分の粗混合物の脱塩
撹拌樹脂法により、Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートの混合ナトリウム／カルシウム塩の製造方法、例えばヨーロッパ特許公開第８６６，０６９号に記載された方法により得られた反応生成物の粗混合物１３０ｇ（該混合物は、Ｌ−アスコルビン酸の混合ナトリウム／カルシウム塩（約４％）、Ｌ−アスコルビルモノホスファート（約６２％）、Ｌ−アスコルビル ジ−及びその他のホスファート（それぞれ約６％及び９％）、オルトリン酸（約４％）、及びピロリン酸（約８％）、並びに約８％の水を含む）を、水７００ml中の強度酸性カチオン交換樹脂（Amberlite（登録商標）200C、Rohm & Haas Deutschland GmbH, Frankfurt/Main）８５０mlの撹拌懸濁液に、約３０分間かけて溶解した。（上記の構成の粗混合物は、約４０％のＬ−アスコルビン酸含有率を有し、このうち約１０％は、リン酸化されておらず、約８０％は、モノホスファートの形であり、約３％は、ビス（Ｌ−アスコルビル）ホスファートの形であり、約７％は、Ｌ−アスコルビルポリホスファートの形である）。得られたpH約３の溶液を樹脂から分離し、これを水５００mlずつで２回連続して洗浄した。溶液と２回の洗浄液を連続して、更なる強度酸性カチオン交換樹脂５００mlを充填したカラムに通した。脱塩したＬ−アスコルビル２−モノホスファートを主に含有する、pH約０．７の溶液１８００ｇを回収した。Ｌ−アスコルビン酸含有率約３％の溶液は、本発明による方法の第一段階として、塩基性アニオン交換樹脂を通すための脱塩混合物の水溶液として用いることができる。
【００３６】
強度酸性カチオン交換樹脂、８５０mlではなく７００mlが、水中の樹脂撹拌懸濁液中に存在し、約８０分間の溶解期間と溶液の分離後、樹脂を、５００mlではなく６００mlずつの水で２回連続して洗浄した以外は、前述の操作を繰り返した。そうでない場合は、同様の操作を行った。
【００３７】
実施例２
脱塩生成物混合物からのＬ−アスコルビル２−モノホスファートの分離
実施例１のいずれか１の変法に記載した脱塩の過程から得られた溶液を回収せずに、水及び弱塩基性アニオン交換樹脂（Amberlite（登録商標）IRA 96SB, Rohm and Haas Deutschland GmbH, Frankfurt/Main）３００mlを充填したカラムに通した。この次にカラムに、混合物の吸着された成分の脱着とアニオン交換樹脂再生のための３％水酸化ナトリウム水溶液０．７５リットルと、水酸化ナトリウム溶液の置換のための水１リットルを連続して供給した。溶離の間に流出する溶液の密度を測定した。
【００３８】
溶離液の密度が、１．０３g/mlを超える値に達したら、生成物溶液、つまり所望のＬ−アスコルビル２−モノホスファートを含有する溶離液の画分の回収を開始した。この画分１２４mlを回収し、次に５０％水酸化ナトリウム水溶液でpH９．５まで中和し、最後に蒸発乾固した。固形生成物の分析によると、Ｌ−アスコルビン酸の含有率は４６．８％であり、このうち０．５％は、リン酸化されておらず、９７．３％は、モノホスファートの形であり、１．５％は、ビス（Ｌ−アスコルビル）ホスファートの形であり、０．５％は、Ｌ−アスコルビルジホスファートの形であった。そのほかのポリホスファートは、検出されなかった。
【００３９】
Dowex（登録商標）MWA-1 〔Dow (Europe) SA, CH-8810 Horgen, Switzerland〕をAmberlite（登録商標）IRA 96 SBの替わりに弱塩基性アニオン交換樹脂として用いた以外は、前述の操作を繰り返した。溶離、中和、及び蒸発乾固後に得られた固形生成物の分析により、Ｌ−アスコルビン酸含有量は、４６．２％であり、このうち１．２％は、リン酸化されておらず、９７．５％は、モノホスファートの形であり、０．９％は、ビス（Ｌ−アスコルビル）ホスファートの形であり、０．１％は、Ｌ−アスコルビルジホスファートの形であった。その他のポリホスファートは、検出されなかった。
【００４０】
実施例３
Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートの混合ナトリウム／カルシウム塩とその他の成分の粗混合物の脱塩
装置は、スターラーを備えた緩衝容器、循環ポンプ、及びイオン交換カラム（総量８リットル）からなっており、これは、水及び強度酸性カチオン交換樹脂（Amberlite（登録商標）200 C）５．８リットルで充填しておいた。流動樹脂法にしたがって、水２リットルを緩衝容器に導入し、次にこの水を、循環ポンプによりイオン交換カラムの低い部分及び緩衝容器の背部にまで循環させた。水の循環速度は、カチオン交換樹脂が、容積で約２０％膨潤するように調節した。
【００４１】
Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートの混合ナトリウム／カルシウム塩を製造する方法により得られた反応生成物の固形粗混合物（上記の実施例１で出発物質として使用した粗混合物についての同じ組成のもの）１．２６kgを３０分間かけて、緩衝容器に導入した。
【００４２】
更に３０分後、固形粗混合物を十分に溶解し、得られた溶液は、約２．５のpHを有していた。
【００４３】
次にこの溶液を、水及び強度酸性カチオン交換樹脂（Amberlite（登録商標）200C）３．８リットルを充填したイオン交換カラムに、８リットル／時間の速度でポンプで導入した。次に水８リットルを、溶液の置換のためにカラムに導入した。樹脂との接触により、ナトリウム及びカルシウムイオンは、溶液に溶解している成分から完全に分離された。次に、得られたpH０．７の脱塩溶液は、塩基性アニオン交換樹脂を用いるＬ−アスコルビル２−モノホスファートの分離のために使用することができた。
【００４４】
実施例４
脱塩生成物混合物からのＬ−アスコルビル２−モノホスファートの分離
実施例３に記載した脱塩の過程により得られた溶液を集めずに、替わりに水及び弱塩基性アニオン交換樹脂（Amberlite（登録商標）IRA 96 SB）を充填したカラムに通した。この後、カラムに、前に導入した溶液の置換のための水２リットル（８リットル／時間の供給速度で）、吸着された成分の脱着のための４％水酸化ナトリウム水溶液７．５リットル（４リットル／時間の供給速度で）、及び水酸化ナトリウム溶液の置換のための水４リットル（８リットル／時間の供給速度で）を連続して導入し、この後、アニオン交換樹脂は、以降の使用のために再生した。
【００４５】
以下の溶離液画分をカラムから回収した：
第１画分（１．０１g/ml未満の密度であり、水１２kg）；
第２画分（１．０１〜１．０８g/mlの密度であり、溶液Ａ２．５kg）；
第３画分（１．０８を超える密度であり、溶液Ｂ３kg）；
第４画分（１．０８〜１．０４５g/mlの密度であり、溶液Ｃ約３kg）。
【００４６】
溶液Ａは、Ｌ−アスコルビン酸、リン酸、及びモノナトリウム塩の形のＬ−アスコルビル２−モノホスファートを含有しており、更なるアスコルビルモノホスファートを製造するためのリン酸化の過程に再循環させることができる。溶液Ｃは、そのモノナトリウム塩としてのアスコルビルモノホスファートに加えて、ピロリン酸及びＬ−アスコルビルポリホスファートを含有していた。これも、リン酸化の過程に再循環させることができる。
【００４７】
溶液Ｂは、溶解成分としてＬ−アスコルビル２−モノホスファートモノナトリウム塩を主に含んでいた。２８％水酸化ナトリウム水溶液でpH９．５になるまで中和した後、溶液をＨＰＬＣで分析した。分析によると、Ｌ−アスコルビン酸の含有率は１８％であり、そのうち１％は、リン酸化されておらず、９７％は、モノホスファートの形であり、１．５％は、ビス（Ｌ−アスコルビル）ホスファートの形であり、０．５％は、Ｌ−アスコルビルジホスファートの形であった。その他のポリホスファートは検出されなかった。
【００４８】
実施例５
脱塩生成物混合物からのＬ−アスコルビル２−モノホスファートの分離
本発明の方法では、２つのイオン交換カラムＡ１及びＡ２は、それぞれ弱塩基性アニオン交換樹脂（Amberlite（登録商標）IRA 96 SB）３．６リットルで充填されており、これを、替わりの操作系で使用した。
【００４９】
カラムＡ１は、混合物成分の吸着のための準備のしてある状態であり、再生された樹脂（−ＯＨの形）に加えて水を含有していた一方、カラムＡ２は、前のランから得た溶液（Ｄ）を含有していたため、その樹脂は、吸着したアスコルビル及び無機ホスファートを有していた。
【００５０】
実施例３に記載の脱塩の過程で得られた溶液１kgをカラムＡ１に通し、この後、水２リットルを、あらかじめ導入しておいた溶液の置換のために、８リットル／時間の速度で導入した。
【００５１】
カラムＡ２に、４％水酸化ナトリウム水溶液７．５リットルを、吸着された成分の再生のために４リットル／時間の供給速度で、そして水４リットルを、水酸化ナトリウム溶液の置換のために８リットル／時間の供給速度で連続して導入した。
【００５２】
カラムＡ２から得られた溶離液を、カラムＡ１に直接導入した。カラムＡ１を通した後、以下の溶離液画分を回収した：
第１画分（１．０１g/ml未満の密度であり、水約１２kg）；
第２画分（１．０１〜１．０６g/mlの密度であり、溶液Ｅ約０．３kg）；
第３画分（１．０６〜１．１０g/mlの密度であり、溶液Ｆ約０．３kg）；
第４画分（１．１０g/lを超える密度であり、溶液Ｇ約３kg）。
【００５３】
溶液Ｅは、Ｌ−アスコルビン酸のナトリウム塩、リン酸及びＬ−アスコルビル２−モノホスファートを含有しており、更なるアスコルビルモノホスファートを製造するためのリン酸化の過程に再循環させることができる。溶液Ｆは、残留しているＬ−アスコルビン酸少量を含むのみであり、分離のための次のバッチに再循環させることができる。
【００５４】
溶液Ｇは、溶解成分としてＬ−アスコルビル２−モノホスファートモノナトリウム塩を主に含有していた。２８％水酸化ナトリウム水溶液でpH９．５に中和後、溶液をＨＰＬＣで分析した。分析によると、Ｌ−アスコルビン酸の含有率は１８％であり、このうち１％は、リン酸化されておらず、９７％は、モノホスファートの形であり、１．５％は、ビス（Ｌ−アスコルビル）ホスファートの形であり、０．５％は、Ｌ−アスコルビルジホスファートの形であった。そのほかのポリホスファートは、検出されなかった。
【００５５】
溶液Ｇの回収後、カラムＡ１は、溶液Ｄを含有しており、次のランに使用することができる。
【００５６】
カラムＡ２からは、２つの溶離液画分が回収された：
第５画分（１．１０〜１．０５g/mlの密度であり、溶液Ｈ約２．５kg）、及び
第６画分（１．０５〜１．００g/mlの密度であり、溶液Ｉ約３．５kg）。
【００５７】
溶液Ｈは、Ｌ−アスコルビルモノ−及びポリホスファート、並びにピロリン酸を含有しており、リン酸化の過程に再循環させることができる。溶液Ｉは、主に希水酸化ナトリウム溶液からなっており、廃棄するか、又は塩基性化溶液として再使用することができる。
【００５８】
以降、カラムＡ２は、次のランのために準備された状態であり、カラムＡ１として機能する。
【００５９】
本発明の実施態様は、以下の通りである。
１． Ｌ−アスコルビン酸塩の塩基性条件下でのリン酸化により得られた生成物混合物の脱塩生成物の混合物から、Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートを分離する方法であって、その他の成分のほか所望のＬ−アスコルビル２−モノホスファートを含有する脱塩混合物の水溶液を、塩基性アニオン交換樹脂のカラムに通し、成分を樹脂に吸着させ、そのほかの吸着された成分から該Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートを、溶離剤としてアルカリ金属水酸化物水溶液を用いて樹脂から脱着させ、主要溶解成分として所望のＬ−アスコルビル２−モノホスファートをモノアルカリ金属塩の形で含有する画分を溶離液から回収することを特徴とする方法。
２． 塩基性アニオン交換樹脂が、官能基としてアミン基を有する弱塩基性アニオン交換樹脂である、上記１の方法。
３． アルカリ金属水酸化物水溶液が、水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液、好ましくは水酸化ナトリウム水溶液である、上記１又は２の方法。
４． アルカリ金属水酸化物水溶液の濃度が、約３〜６重量％、好ましくは約４〜５重量％の範囲である、上記１〜３のいずれか１の方法。
５． 塩基性アニオン交換樹脂に通すアルカリ金属水酸化物水溶液の量が、吸着された脱塩混合物の成分を有する樹脂の総容量１モル当たり約１．５〜２．０モルのアルカリ金属水酸化物を通す程度のものである、上記１〜４のいずれか１の方法。
６． 脱塩混合物の水溶液中の総酸成分０．５〜１．５モル当たり１リットルの塩基性アニオン交換樹脂を使用する、上記１〜５のいずれか１の方法。
７． 塩基性アニオン交換樹脂カラム内の液体の流速が、１時間当たり約０．５〜２bed volumeの範囲内である、上記１〜６のいずれか１の方法。
８． 脱塩した混合物の酸成分が溶解している水の量が、樹脂の容積に対して約１〜５倍の容積の範囲である、上記１〜７のいずれか１の方法。
９． 溶離剤として使用するアルカリ金属水酸化物水溶液の塩基性アニオン交換樹脂の通過を、樹脂に水を通した後に行う、上記１〜８のいずれか１の方法。
１０． Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートのモノ−アルカリ金属塩を含有する回収された溶離液画分を、アルカリ金属水酸化物水溶液で、約９〜９．５、又は約６〜７、好ましくは約９〜９．５のpH値になるまで中和し、場合により濃縮し、そして噴霧乾燥するか、又は低級アルカノール、例えばメタノール若しくはエタノールで処理して、Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートのアルカリ金属塩の結晶化を行う、上記１〜９のいずれか１の方法。

Claims (1)

1. Ｌ−アスコルビン酸塩の塩基性条件下でのリン酸化及び脱塩により得られた脱塩混合物から、Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートを分離する方法であって、
   Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートを含有する脱塩混合物の水溶液を、塩基性アニオン交換樹脂のカラムに通し、前記脱塩混合物中の酸成分を樹脂に吸着させ、該Ｌ−アスコルビル２−モノホスファートを、溶離剤としてアルカリ金属水酸化物水溶液を用いて樹脂から脱着させ、主要溶解成分としてＬ−アスコルビル２−モノホスファートをモノアルカリ金属塩の形で含有する画分を溶離液から回収することを特徴とする方法。