JP6786761B2 - Sfcによるキラル異性体の分離 - Google Patents
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Description
本発明は、キラル異性体を相互に分離する分野に関する。具体的には、それは、クロマンおよびクロメン化合物のキラル異性体の分離の分野に関する。
分子の中にキラル中心が存在すると、多くの場合、各種のキラル異性体が得られる。分子の中のキラル中心の数が多いほど、異なった異性体の数も多くなる。そのようなキラル分子を合成すると、通常キラル異性体の混合物が形成される。しかしながら、極めて多くの場合、キラル化合物を互いに分離するのが望ましいが、その理由は、それらが異なった性質を有しているからである。
本発明によって解決されるべき課題は、クロマンまたはクロメン化合物、同様にそれらの保護された形のものの複数のキラル異性体を容易かつ迅速に分離する方法を提供することである。
第一の態様において、本発明は、式(I−A)または(I−B)
の化合物のクロマンまたはクロメン化合物のキラル異性体を分離するプロセスに関しており、
[式中、R1、R3、およびR4は、互いに独立して、水素またはメチル基であり;
R2は、水素またはフェノール保護基を表し;
R5は、直鎖状もしくは分岐状の完全に飽和のC6〜25−アルキル基、または少なくとも一つの炭素−炭素二重結合を含む直鎖状もしくは分岐状のC6〜25−アルキル基のいずれかを表し;
そして、*は、キラル中心を表す]
以下の工程
a)式(I−A)または(I−B)において*で表したキラル中心に、異なったキラルコンフィギュレーションを有する式(I−A)または(I−B)の異性体の混合物を準備する工程;
b)移動相として超臨界二酸化炭素、そしてキラル固定相(CSP=chiral stationary phase)としてシリカ担体の上にコーティングまたは固定化したアミローストリス(3,5−ジメチルフェニル−カルバメート)を用いた超臨界流体クロマトグラフィーの手段によって、工程a)の異性体の混合物をキラルクロマトグラフ分離する工程、を含む。
好ましくは、基R5が式(III)の基である。
基R5が、式(III−x)の基であるのが好ましい。
R1、R3、およびR4が以下の組合せであるのが好ましい:
R1=R3=R4=CH3
または
R1=R4=CH3、R3=H
または
R1=H、R3=R4=CH3
または
R1=R3=H、R4=CH3。
より好ましいのは、R1=R3=R4=CH3である。
・α−トコフェロール(R1=R3=R4=CH3、R2=H、R5=(III−A));
・β−トコフェロール(R1=R4=CH3、R3=H、R2=H、R5=(III−A))、
・γ−トコフェロール(R1=H、R3=R4=CH3、R2=H、R5=(III−A))、
・δ−トコフェロール(R1=R3=H、R4=CH3、R2=H、R5=(III−A));
・α−トコトリエノール(R1=R3=R4=CH3、R2=H、R5=(III−B))、
・β−トコトリエノール(R1=R4=CH3、R3=H、R2=H、R5=(III−B))、
・γ−トコトリエノール(R1=H、R3=R4=CH3、R2=H、R5=(III−B))、
・δ−トコトリエノール(R1=R3=H、R4=CH3、R2=H、R5=(III−B))
ならびに、それらの保護された形、特にそれらのエステル、好ましくは酢酸エステル(R2=COCH3)。
・3,4−デヒドロ−α−トコフェロール(R1=R3=R4=CH3、R2=H、R5=(III−A));
・3,4−デヒドロ−β−トコフェロール(R1=R4=CH3、R3=H、R2=H、R5=(III−A))、
・3,4−デヒドロ−γ−トコフェロール(R1=H、R3=R4=CH3、R2=H、R5=(III−A))、
・3,4−デヒドロ−δ−トコフェロール(R1=R3=H、R4=CH3、R2=H、R5=(III−A));
・3,4−デヒドロ−α−トコトリエノール(R1=R3=R4=CH3、R2=H、R5=(III−B))、
・3,4−デヒドロ−β−トコトリエノール(R1=R4=CH3、R3=H、R2=H、R5=(III−B))、
・3,4−デヒドロ−γ−トコトリエノール(R1=R3=H、R4=CH3、R2=H、R5=(III−B))、
・3,4−デヒドロ−δ−トコトリエノール(R1=R3=H、R4=CH3、R2=H、R5=(III−B))
ならびに、それらの保護された形、特にそれらのエステル、好ましくは酢酸エステル(R2=COCH3)。
c)工程b)で分離された残分(I’)の異性体の、式(I−A)または(I−B)の中で*で示された環の中心でのキラリティを異性化させて、異性化された生成物を得る工程;
e)望ましい異性体(Ides)を捕集する工程。
d)異性化された生成物を、工程b)のクロマトグラフ分離に導入する工程。
(2R,4’R,8’R)−α−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−α−トコフェリルアセテート、(2R,4’R,8’R)−β−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−β−トコフェリルアセテート、(2R,4’R,8’R)−γ−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−γ−トコフェリルアセテート、(2R,4’R,8’R)−δ−トコフェロール、および(2R,4’R,8’R)−δ−トコフェリルアセテート;
(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−α−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−α−トコフェリルアセテート、(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−β−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−β−トコフェリルアセテート、(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−γ−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−γ−トコフェリルアセテート、(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−δ−トコフェロール、および(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−δ−トコフェリルアセテート;
(2R)−α−トコトリエノール、(2R)−α−トコトリエニルアセテート、(2R)−β−トコトリエノール、(2R)−β−トコトリエニルアセテート、(2R)−γ−トコトリエノール、(2R)−γ−トコトリエニルアセテート、(2R)−δ−トコトリエノール、および(2R)−δ−トコトリエニルアセテート;
そして、好ましくは(2R,4’R,8’R)−α−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−α−トコフェロール、および(2R)−α−トコトリエノールからなる群より選択される。
f)R2=Hを有する望ましい異性体(I−A)または(I−B)を保護剤と反応させて、その中でR2がフェノール保護基を表している式(I−A)または(I−B)の異性体を生成させる。
特には(2R,4’R,8’R)−α−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−α−トコフェロール、および(2R)−α−トコトリエノールからなる群より選択されるもの、
好ましくは(2R,4’R,8’R)−α−トコフェロール。
i)先に詳しく説明したプロセスによって、95重量%よりも高い異性体純度を有する式(I−A)または(I−B)の化合物を調製する工程;
ii)工程i)の式(I−A)または(I−B)の化合物を、少なくとも1種の食品成分または少なくとも1種の飼料成分または少なくとも1種の補助食品成分または少なくとも1種の補助飼料成分または少なくとも1種の医薬品組成物のための成分に添加する工程。
2 アルコール
3 クロマトグラフのカラム
4 キラル固定相
5 SFCポンプ
6 式(I−A)または(I−B)の異性体の混合物
7 加熱装置、SFCオーブン
8 溶出液
9 検出手段、ダイオードアレー検出器
10 コンピューター
11 SFC装置
11’ 改良したSFC装置
12 レストリクター
13 超臨界二酸化炭素
14 ガス状の二酸化炭素
15,15’ 分離した異性体
16,16’ 容器、第一の容器、第二の容器
17 バルブ
18 レストリクター12とバルブ17との間のチューブ
19 残渣
20 T字形接続部
21 フラッシュ/リンス溶媒
22 ポンプ
23 望ましい異性体(Ides)
24 残分(I’)
25 異性化された生成物
以下の実験によって本発明をさらに説明する。
[出発物質:]
入手したままで使用した溶媒および反応剤は以下のものであった:メタノール(Merck Lichrosolv Reag Ph Eur、液体クロマトグラフィー用グラジエントグレード、カタログ番号1.06007.2500)、n−ヘプタン(Merck Lichrosolv、液体クロマトグラフィー用、カタログ番号1.04390.1000)、CO2(Quality 4.8、Carbagas,Schweiz)。
分離には、Agilent Technologies 1260 Infinity Analytical SFC Systemを使用したが、それには以下のものが含まれている:Aurora SFC fusion A5 module、SFC 二連ポンプ(モデル G4302A)、デガッサー、SFCオートサンプラー、DAD(ダイオードアレー検出器)(DAD SL、モデルG1315C)、温度調節付きカラム槽、およびSFCアクセサリーキット。
[実施例1:]
(all−rac)−α−トコフェロール(DSM Nutritional Products)のn−ヘプタン中50重量%溶液を注入し、キラル固定相(ダイセルChiralpak(登録商標)AD−3、250mm×4.6mm;溶離剤:超臨界CO2/10容積%メタノール、40℃、背圧150bar;流量3.0mL/分;検出295nm、5μL注入)で分離させた。
[実施例2:]
(all−rac)−α−トコフェロール(DSM Nutritional Products)(10mg)のn−ヘプタン(10mL)中溶液を調製して、キラル固定相(ダイセルChiralpak(登録商標)AD−3、250mm×4.6mm、直列接続した2本のカラム;溶離剤:超臨界CO2/10容積%メタノール、40℃、背圧90bar;流量3.0mL/分;検出210nm、5μL注入)に注入し、分離させた。
(all−rac)−α−トコフェロール(DSM Nutritional Products)(10mg)のn−ヘプタン(10mL)中溶液を調製して、キラル固定相(ダイセルChiralpak(登録商標)AD−3、250mm×4.6mm、直列接続した2本のカラム;溶離剤:超臨界CO2/10容積%メタノール、35℃、背圧110bar;流量4.0mL/分;検出295nm、5μL注入)に注入し、分離させた。
[実施例4:]
(all−rac)−γ−トコフェロール(10mg)のn−ヘプタン(10mL)中溶液を調製して、キラル固定相(ダイセルChiralpak(登録商標)AD−3、250mm×4.6mm、直列接続した2本のカラム;溶離剤:超臨界CO2/10容積%メタノール、40℃、背圧90bar;流量3.0mL/分;検出210nm、15μL注入)に注入し、分離させた。
[実施例5:]
(all−rac)−3,4−デヒドロ−α−トコフェロール(10mg)のn−ヘプタン(10mL)中溶液を調製して、キラル固定相(ダイセルChiralpak(登録商標)AD−3、250mm×4.6mm、直列接続した2本のカラム;溶離剤:超臨界CO2/10容積%メタノール、40℃、背圧90bar;流量3.0mL/分;検出295nm、15μL注入)に注入し、分離させた。
[実施例6:]
(rac)−α−トコトリエノール(10mg)のn−ヘプタン(10mL)中溶液を調製して、キラル固定相(ダイセルChiralpak(登録商標)AD−3、250mm×4.6mm、直列接続した2本のカラム;溶離剤:超臨界CO2/10容積%メタノール、40℃、背圧90bar;流量3.0mL/分;検出295nm、15μL注入)に注入し、分離させた。
[実施例7:]
(rac)−γ−トコトリエノール(10mg)のn−ヘプタン(10mL)中溶液を調製して、キラル固定相(ダイセルChiralpak(登録商標)AD−3、250mm×4.6mm、直列接続した2本のカラム;溶離剤:超臨界CO2/10容積%メタノール、40℃、背圧90bar;流量3.0mL/分;検出295nm、15μL注入)に注入し、分離させた。
[実施例8:(リンス/フラッシュなし)]
(2−ambo)−α−トコフェロールのn−ヘプタン中50重量%の溶液を、キラル固定相(ダイセルChiralpak(登録商標)AD−3、250mm×4.6mm、直列接続した2本のカラム;溶離剤:超臨界CO2/10容積%メタノール、40℃、背圧90bar;流量3mL/分;検出290nm、5μL注入)に注入し、分離させた。
実施例9は、実施例8と同様に処理および分析をしたが、ただし図1b)に示した概略図のようにして、検出器とレストリクターとの間に、モジュール型の(スタンドアローン)HPLCポンプの手段により、n−ヘプタンの連続の流れ(1mL/分)を加えた。
実施例10は、実施例9と同様に処理および分析をしたが、ただしメタノールを、フラッシュ/リンス溶媒として使用し、さらには溶媒を移動相の一部とした、すなわち、分離カラムに入る前の二酸化炭素にアルコールを添加した。図11a)に、高流量での分離の場合のクロマトグラムを示す。
Claims (15)
- 式(I−A)または(I−B)
のクロマンまたはクロメン化合物のキラル異性体を分離するプロセスであって、
[式中、R1、R3、およびR4は、互いに独立して、水素またはメチル基であり;
R2は、水素またはフェノール保護基を表し;
R5は、直鎖状もしくは分岐状の完全に飽和のC6〜25−アルキル基、または少なくとも一つの炭素−炭素二重結合を含む直鎖状もしくは分岐状のC6〜25−アルキル基のいずれかを表し;
そして、*は、キラル中心を表す]
以下の工程
a)式(I−A)または(I−B)において*で表した前記キラル中心に、異なったキラルコンフィギュレーションを有する式(I−A)または(I−B)の異性体の混合物を準備する工程;
b)移動相として超臨界二酸化炭素、そしてキラル固定相(CSP)としてシリカ担体の上にコーティングまたは固定化したアミローストリス(3,5−ジメチルフェニル−カルバメート)を用いた超臨界流体クロマトグラフィーの手段によって、工程a)の異性体の前記混合物をキラルクロマトグラフ分離する工程、
を含むプロセス。 - R1=R3=R4=CH3であることを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記移動相が、アルコールを含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記アルコールが、前記超臨界二酸化炭素に対して、1〜30%の容積比で使用されることを特徴とする請求項5に記載のプロセス。
- 前記クロマトグラフ分離が、31.3℃〜80℃の間の温度で実施されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記クロマトグラフ分離が、73.9〜200barの間の範囲の圧力で実施されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載のプロセス。
- 工程b)の前記キラルクロマトグラフ分離によって、望ましい異性体(Ides)と残分(I’)とが生成し、さらに以下の工程、
c)工程b)で分離された前記残分(I’)の異性体の、式(I−A)または(I−B)の中で*で示された前記環の中心でのキラリティを異性化させて、異性化された生成物を得る工程;
e)前記望ましい異性体(Ides)を捕集する工程、
を含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載のプロセス。 - 前記プロセスが、さらなる工程、
d)前記異性化された生成物を、工程b)の前記クロマトグラフ分離に導入する工程、
を含むことを特徴とする、請求項9に記載のプロセス。 - 式(I−B)の前記キラル異性体の混合物が、(all−rac)−トコフェロールであることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載のプロセス。
- 式(I−B)の前記キラル異性体の混合物が、(2−ambo)−トコフェロールであることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記キラルクロマトグラフ分離が、疑似移動床(SMB)クロマトグラフィーを使用することを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載のプロセス。
- 移動相として超臨界二酸化炭素、そしてキラル固定相(CSP)としてシリカ担体の上にコーティングまたは固定化されたアミローストリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)を用いる超臨界流体クロマトグラフィーの使用であって、(2R,4’R,8’R)−α−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−β−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−γ−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−δ−トコフェロール;(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−α−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−β−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−γ−トコフェロール、(2R,4’R,8’R)−3,4−デヒドロ−δ−トコフェロール、(2R)−α−トコトリエノール、(2R)−β−トコトリエノール、(2R)−γ−トコトリエノール、および(2R)−δ−トコトリエノールからなる群より選択されるクロマンまたはクロメンを95重量%よりも高い異性体純度で調製するための、使用。
- 食品または飼料または補助食品または補助飼料または医薬品組成物を製造するためのプロセスであって、
i)先行する請求項1〜13のいずれか1項に記載のプロセスによって、95重量%よりも高い異性体純度を有する式(I−A)または(I−B)
[式中、R1、R3、およびR4は、互いに独立して、水素またはメチル基であり;
R2は、水素またはフェノール保護基を表し;
R5は、直鎖状もしくは分岐状の完全に飽和のC6〜25−アルキル基、または少なくとも一つの炭素−炭素二重結合を含む直鎖状もしくは分岐状のC6〜25−アルキル基のいずれかを表し;
そして、*は、キラル中心を表す]
の化合物を調製する工程;
ii)工程i)の式(I−A)または(I−B)の化合物を、少なくとも1種の食品成分または少なくとも1種の飼料成分または少なくとも1種の補助食品成分または少なくとも1種の補助飼料成分または少なくとも1種の医薬品組成物のための成分に添加する工程、
を含む、プロセス。
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