JPH02174795A - ジペプチドエステル水溶液のイオン交換膜電解精製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上のｆ１７用分野］ 本発明は、有機酸類を含有するジペプチドエステル水溶
液から有機酸類を除去してネ１を製されたジペプチドエ
ステル水溶液を製造する方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年生理活性を有するジペプチド及びジペプチドが誘導
体が明らかにされ、それにともなってジペプチド製造に
ついての研究が盛んに行われている。

例えば、α−Ｌ−アスパルチル−し一フェニルアラニン
メチルエステル（以下α〜ＡＰＭという）は、Ｌ−アス
パラギン酸とフェニルアラニンとからなるジペプチドの
メチルエステルであり、最近ａｔカロリーは味料として
世界中の注目を集めている。

しかし、ジペプチドの製造過程に於けるＣ（機酸類の副
生成は避けることがｔ１＋来す、この有機酸類の効率の
良い除去方法が待望されいた。

α−ＡＰＭについてもその製造方法に化学合成法、生化
学合成法があるが、いずれの製造方法においてもその製
造過程において３−ベンジル−６−カルポキシメチルー
２．５−ジケトピペラジン（以下Ｄ　Ｋ　Ｐと略記する
）やα−アスパルチル−フェニルアラニン（以下ＡＰと
略記する）の副生成は避けられない。

このようなＭｌ生成物であるＤ　Ｋ　ＰやＡＰを、α−
ＡＰＭから除去する方法としては、水性媒体中アニオン
交換樹脂と接触させ、不純物をアニオン交換樹脂に眼前
させて除去する方法が知られていた。

しかしこの方法では、ＯＨ型のアニオン交換樹脂はα−
Ａ　Ｐ　Ｍの分解が生じるため使用できず、一方ＣＩ　
！２や酢酸型のアニオン交換樹脂では、Ｄ　Ｋ　ＰやＡ
Ｐとイオン交換されたＣＩイオンや酢酸・ｒオンがα−
ＡＰＭ水溶液中へ流出してしまう。

そのためこの方法を用いる場合にはさらにこの後、脱酸
の工程が不可欠であり、従来イオン交換後、水酸化アル
カリを用いて中和し、晶析し脱酸することによってα−
ＡＰＭを得ていた。

しかしながらこの方法ではアルカリによるαＡＰＭの分
解、中和塩の混入などの問題点かあつｔこ　。

［発明か解決しようとする課題］ 本発明の［１的は、α−ＡＰＭ水溶液等のジペプチド水
溶液からＤＫＰ、ＡＰ等の有機酸類を効率よく、かつ簡
便に除去しα−ＡＰＭの精製を行う方法を提（兵するこ
とである。

［課題を解決するための手段〕 本発明者らは、α−ＡＰＭ水溶液等のジペプチドエステ
ルの水溶液の精製方法に関して、鋭意検討を重ねた結果
、ジペプチドエステルの製造工程で混入してくるＤＫＰ
、ＡＰ等の有機酸類を含むジペプチドエステル水溶液を
陰イオン交換膜と陽イオン交換膜で囲まれた部屋に供給
し、陰イオン交換膜を隔ててこのジペプチドエステル水
溶パにと接する電解液のｐＨを７．０以下に保ｒ、’７
　しつつ電解Ｔ１°ｉ製を行うことによって、該ジペプ
チドの漏れなしにＤＫＰ、ＡＰ等の有機酸類゛を除去で
きることを見出だし本発明を完成させるに至ったもので
ある。

本発明は有機酸類を含むジペプチドエステル水溶液を、
陰イオン交換膜及び陽イオン交換膜でそれぞれ電解槽の
他の室から仕切られた処理室に供給し、陰イオン交換膜
を隔ててこのジペプチドエステル水溶液と接する電解液
のｐＨを７．０以下に保１ｊ！シつつ、処理室外に設け
た電極から通電して釘機酸類をイオン交換膜を通して処
理室外に除去することを特徴とするジペプチドエステル
のイオン交換膜電解精製法である。

以下、ジペプチド水溶液の一例としてα−ＡＰＭ水溶液
のイオン交換膜（Ｉ　Ｍ）による電解精製方法を例にと
り本発明の詳細な説明する。

α−ＡＰＭ水溶液中に存在する不純物イオンとしては、
その製造方法により異なるが、ＣＩ、ＳＯ４イオン等の
無機陰イオン、ＤＫＰ、ＡＰ、酢酸、ギ酸等のへ′機陰
イオン、Ｎａ、に、Ｃａイオン等の無機陽イオン、及び
フェニルアラニンメチルエステル等の自−機陽イオンが
存在する。

本方法によるα−ＡＰＭのイオン交換膜電解精製過程に
おいて、これらの不純物イオンは、イオン交換膜を通し
て系外に除去される。

本発明のｊ皇理図を図−１に示す。　図−１には、不純
物イオンを含むα−ＡＰＭ水溶液を陽イオン交換膜及び
陰イオン交換膜の２枚の膜により分割した３室型電解槽
に供給し、イオン交換膜電解精製法により不純物イオン
を陰極側、陽極側へ除去する１例を示している。１は電
解槽、２は陽イオン交換膜（以下ＣＥＭと略記する）、
３は陰イオン交換膜（以下ＡＥＭと略記する）、４は陰
極、５は陽極、６は陰極室、７は処理室、８は陽極室で
ある。　処理室７に精製すべきα−ＡＰＭ水溶液を（」
（給する。

ここで用いるＣＥＭ、陰極液、及びＡＥＭはいかなるも
のでも良い。

使用電極は従来公知のいかなる電極材ｉ１を用いても良
く、安価で低電圧を示し、かつ耐食性製の優れた電極材
料が選択できる。

例えばこの様な電極材料としては、陽極として、Ｔ　ｔ
　、Ｔ　ａ　％　Ｚ　ｎ　−、Ｎ　ｂ　ｓ等の耐食性基
材表面に、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｈ、等の白金族及び／又は白
金族の酸化物を被覆した電極材料が、一方陰極として、
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属、またこれらの合金や、これ
らの表面に電極触媒活性を示す物質（例えば、ラネーニ
ッケル等）を被覆した電極材料が適用可能である。

α−ＡＰＭの処理室への供給は、いかなる方法を用いて
も良いが、循環方式を取ることが望ましい。

α−ＡＰＭの等電点はｐＩ（５，２に存在するので電解
中にα−ＡＰＭのａ−洩を抑制するためには、α−ＡＰ
Ｍ水溶液のｐＨを４．０〜７，０、好ましくは４．７〜
５，７に保持しすることが必要である。　必要に応じて
α−ＡＰＭ水溶液に酸又はアルカリを適時添加すること
ができる。このｐＨ範囲内であればα−ＡＰＭの分解も
非常に少ない。

本発明では（Ｚ　−Ａ　Ｐ　Ｍ水溶液とＡＥＭを隔てて
接する電解液のｐ　Ｈは７．０以下、好ましくは６．０
以−ドに保持される。このため、必要に応じてこの電解
液に適量の酸を適時添加してよい。

ＡＥＭを隔ててα−ＡＰＭ水溶液と接する電解液か陽極
室液であるとき、この液は電解によってｐＨが上昇する
ことがないので、当初ｐＨを７．０以下、好ましくは６
．０以下に調整しておけば、酸の添加は通常必要でない
。

この電解液のｐＨが７．０より高くなるとα−ＡＰＭ７
’ｌ（ＡＥＭを通して漏洩する。

電解ｔｕ度は水溶液の沸点まで可能であるが、好ましく
は１０℃〜８０℃、さらに好ましくは２０〜５０℃であ
る。　電解温度が８０℃以上ではα−ＡＰＭが分解し収
率の低下が生じる。

本発明のａ　−Ａ　Ｐ　Ｍの精製を目的とする電解プロ
セスにおいて、電解槽は以上説明した陽極室、処理室、
陰極室の３室型を用いる以外にも、３室以上の多室型も
適用可能であり、また公知の透析型セルがいずれも適用
可能である。

この様にして電解を行うことによってα−ＡＰＭ笠のジ
ペプチドエステルを収率低下なしに効率好く簡便に精製
することができる。

［実施例］ 以上実施例により本発明を更に詳しく説明するか、本発
明は実施例のみに限定されるものではない。

実施例１ 実施例１として、ａ　−Ａ　Ｐ　Ｍを０．８％、Ｄ　Ｋ
　Ｐを０．１’５９６、さらにＡＰを０．０５％含むｔ
、ｒ　−Ａ　Ｐ　Ｍ水溶液を使用し、電解槽として図１
のような３室型セルを用いて１Ｍ電解精製を実施した。

陽極にはＴｉのエキスバンドメタル（Ｅｘ−ｐ　ａ　ｎ
　ｄ　ｅ　ｄ　　Ｍ　ｅ　ｔ　ａ　ｌ　）基祠上に貴金
属酸化物を被覆した電極を用い、陰極に白金版を用い、
７１極面積は　０．１層ｍ２とした。陰極室と処理室の
隔膜にはフッソ系陽イオン交換膜（Ｎａ−ｆｉｏｎ、デ
ュポン社商標）を使用し、処理室と陽極室の隔膜には東
ソー社製の２層から成る陰イオン交換膜（ＴＯ８ＦＬＥ
Ｘ　、５Ｆ−３４：商標）を使用した。　この陰イオン
交換膜は、交換容量の大なる層を処理室に向けた。

陰極室には０．５Ｎ−ＮａＣ１水溶液を、陽極室にはｐ
Ｈ６，０に調整した０、５Ｎ−ＮａＣ１水溶ｉ＆　ｆｊ
’、給し、処理室に０機酸類を含むｔｘ　−Ａ　Ｐ　Ｍ
水溶液を線速４　ｃ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃで１弐給循環
した。

電流密度を０．　５　Ａ／　ｄ　ｍ２、とし温度３０℃
で電解を行った。

１ヒ解を続けるにつれ処理室のｐＨが徐々に低下してく
るので随時０．ｌＮ−ＮａＯＨ水溶液を添加しａ　−Ａ
　Ｐ　Ｍ水溶液のｐＨを常に５，０〜５．５に保持した
。

一方、陽極液のｐＨは７は解が進むにつれ徐々に低下し
たが、電解中ｐＨ６，０ないし２．０に保たれていた。

　このα−ＡＰＭ水溶液中のＤ　Ｋ　Ｐをすべて１価の
負イオンと仮定したとき、電流効率１００？６でこの荷
電を中和するに相当する電気量の２．５倍量の電流を流
した時点で電解を停止したところ、Ｄ　Ｋ　Ｐ及びＡＰ
の除去率は各々９８％及び９９％であり、また他の不純
物イオンは検出されなかった。さらにα−ＡＰＭの回収
率は９３％であった。

実施例２ 電解槽を図２に示すような４室型セルとし、実施例１と
同様にα−ＡＰＭ水溶液の電解精製を行なった。電解が
進むにつれ中間室のｐＨが徐々に上昇したので、０．ｌ
Ｎ−ＨＣｌ水溶液を中間室液に適時添加し該中間室液の
ｐＨを常に６．０〜５．０に保持した。

７と解後、Ｄ　Ｋ　Ｐ及びＡＰの除去率は各々９５％及
び９６％であり、また他の不純物イオンは険田されなか
った。さらにα−ＡＰＭの回収率は９３？６であった。

実施例３ 電解槽を図３に示した多室型透析セルを使用した以外は
実施例２と同様にα−ＡＰＭの精製を実施した。

電解後、Ｄ　Ｋ　Ｐ及びＡＰの除去率は各々８９％及び
９０％であり、また他の不純物イオンは検出されなかっ
た。さらにａ−ＡＰＭの回収率は９゜：）６であった。

比較例１ 陰極ｉｌ＆に３０％ＮａＯＨ水溶液を用いた以外は、実
施例１と同様にα−ＡＰＭの精製を実施した。

′電解後、Ｄ　Ｋ　Ｐ及びＡＰの除去率は各々９５％及
び０８％であり、また他の不純物イオンは検出されなか
った。さらにｕ　−Ａ　Ｐ　Ｍの回収率は８９９ｏであ
った。

比較例２ 開室戚に０．ＩＮ−ＨＣｌ水溶液を添加することなく電
解を実施した以外は、実施例２と同様にα−ＡＰＭの精
製を実施した。なお、このときの中間室の最終ｐＨは１
０．２であった。

電解後、Ｄ　Ｋ　Ｐ及びＡＰの除去率は各々９３９６及
び９４９６であり、また池の不純物イオンは検出されな
かった。さらにａ−ＡＰＭの回収率は９゜９６であった
。

比較例３ 中間室液に０．　　ｌＮ−ＨＣｌ水溶液を添加すること
なく電解を実施した以外は、実施例３と同様にα−ＡＰ
Ｍの精製を実施した。

電解後、Ｄ　Ｋ　Ｐ及びＡＰの除去率は各々８７％及び
８９％であり、また他の不純物イオンは検出されなかっ
た。ざらにα−ＡＰＭの回収率は８７９６であった。

［発明の効果〕 以上述べてきたように、本発明の方法によれば、α−Ａ
ＰＭの収率を低下させることなく、効率良く不純物であ
る６機酸を除くことができ、従来のプロセスに比べ極め
て優れたα−ＡＰＭの精製が＋ｉＪ能となった。

本発明によれば特に、ジペプチドエステルの製造過程に
おいて、副生する有機酸類をジペプチドエステルの収率
を低下させることなく効率的に除ノベすることができる
。

本発明の方法を用いることにより、例えば、不純物とし
てＤ　Ｋ　Ｐ及び／又はＡＰ等の有機酸類を含Ｈするα
−ＡＰＭ水溶液から有機酸類を除去し、精製されたα−
ＡＰＭ水溶液を製造することが可能である。

４、図面のなｑｌｉｌｔな説明 図１は本発明を説明する原理図であり、図２及び図゛３
は本発明の他の実施態様を示す図である。

図１の、 図２の、 １は電解槽、 ２はＣＥＭ。

３　まＡＥＭ。

４は陰極、 ５は陽極、 ６は陰極室、 ７は処理室、 ８は陽極室。

１は電解槽、 ２．４はＣＥＭ。

３はＡＥＭ。

５は陰極、 ６は陽極、 ７は陰極室、 図３の、 ８は処理室、 ９は中間室、 １０は陽極室。

１は透析型セル、 ２．４．６．８はＣＥＭ ３．５．７はＡＥＭ。

９は陰極、 １０は陰極室、 １２．１４．１６は処理室、 １３．１５．１７は中間室、 １８は陽極室。

特１−′１出願人 東ソー株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）有機酸類を含むジペプチドエステル水溶液を、陰イ
   オン交換膜及び陽イオン交換膜でそれぞれ電解槽の他の
   室から仕切られた処理室に供給し、陰イオン交換膜を隔
   ててこのジペプチドエステル水溶液と接する電解液のｐ
   Ｈを７．０以下に保持しつつ、処理室外に設けた電極か
   ら通電して有機酸類をイオン交換膜を通して処理室外に
   除去することを特徴とするジペプチドエステルのイオン
   交換膜電解精製法。 ２）ジペプチドエステル水溶液がα−Ｌ−アスパルチル
   −Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル水溶液であり、
   該水溶液のｐＨが４．０〜７．０である特許請求の範囲
   第１項記載のイオン交換膜電解精製法。