JPH02270894A

JPH02270894A - ジペプチドエステルのイオン交換膜電解精製法

Info

Publication number: JPH02270894A
Application number: JP1091859A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Doi; 正治土井; Kenji Sakamoto; 健二坂本; Tsuneo Harada; 恒夫原田; Takashi Mori; 隆毛利
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1989-04-13
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1990-11-05

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】［産業上の利用分野］本発明は、白゛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精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。

し従来の技術］近年生理活性を有するジペプチドが次々に明らかにされ
、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。　しかし、ジペプチドの製造過程に
於ける有機酸類の副生成は避けることが出来ず、この有
機酸類の効率の良い除去方法が待望されいた。

例えば、α−ＡＰＭ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
、最近低カロリー甘味料としてｌ界中の注１万１を集め
ている。

その製造方法としては、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−カルボキシメチル−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（Ａ　Ｐ）の副生成は避け
られない。

そのような副生成物であるＤ　Ｋ　ＰやＡＰを、α−Ａ
ＰＭ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吸着さ
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−
ＡＰＭの分解が生じるため使用できず、一方ＣＩ型や酢
酸型のアニオン交換樹脂では、Ｄ　Ｋ　ＰやＡＰとイオ
ン交換されたＣｆｌイオンや酢酸イオンか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る。　従来、イオン交換後、水酸化
アルカリを用いて中和し、晶Ｕｉシ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α−ＡＰＭの
分解、中和塩の混入などの問題点かあった。

以」−述ぺたように、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除去す
る方法は現在未だ確立されていなかった。

［発明か解決しようとする課ＭｆＪ　コ本発明の目的は
、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−Ａ
ＰＭの精製を行う方法を提供することである。

［問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水溶液
の精製方法に関して、鋭意検討を重ねた結果、該ジペプ
チドの製造工程で混入してくるＤＫＰ、ＡＰ等の有機酸
類を含む該水溶液をイオン交換容量の異なる少なくとも
２層からなる陰イオン交換膜と陽イオン交換膜で囲まれ
た部屋に供給し電解精製を行うことによって、該ジペプ
チＩ・の漏れなしにＤＫＰＳＡＰ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。

−〇　　　　− 本発明は、有機酸類を含むジペプチドエステル水溶液を
、イオン交換容量の異なる少なくとも２層からなる陰イ
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
至から仕切られた中間室に供給し、中間室外に設けた電
極から通電して有機酸類をイオン交換膜を通して中間室
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
オン交換膜電解ネ１″Ｉ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（ＩＭ）による電解精製方法を例にとり
不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か、Ｃ１、ＳＯ４イオン等の
無機陰イオン、ＤＫＰＳＡＰ。

酢酸、ギ酸等の６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
等の有機陽イオンが存在する。

木刀メツ４によるα−ＡＰＭのイオン交換膜？（１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。

本発明の原理図を図−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至型電解槽に
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。］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は陰極王、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；１ｋを（
ｊＦＯ，給する。

ここで用いるＣＥＭ及び陰極液はいかなるものでも良い
。

不法では、イオン交換容量の異なる少なくとも２層から
成るＡＥＭを用いなければならない。

本発明でいうイオン交換容量の異なる少なくとも２層か
ら成るＡＥＭとは、該ＡＥＭの一方の表面からある厚み
を持つ層のイオン交換容量と、他方の表面からある厚み
を持つ層のイオン交換容量か異なる膜をさす。

本発明の効果を十分に発揮するためには、該ＡＥＭの一
方の面と他方の面の交換容量の比が、］、１〜６．０で
あるこことが好ましく、より好ましくは１．３〜４．０
である。

これらの層か直接接していても、又はこれらの層の間に
さらに幾つかの層が存在していても、本発明の効果は十
分に発揮される。

以上の条件をｌｌ′４たず陰イオン交換膜であれば、ポ
リマー４７．５造、陰イオン交換基の種類、膜厚、及び
捕強祠の有無等は適時選択できる。

なお、該ＡＥＭの使用に際しては交換容量の大なる側を
α−ＡＰＭ水溶液側に向けることか好ましい。

使用電極は従来公知のいかなる電極材料を用いても良く
、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　ｉ
、Ｔａ５ＺｎＳＮｂ、　ミ９の耐食性基祠表面に、Ｐｔ
、Ｉ　ｒ、Ｒｈ、等の白金族及び／又は白金族の酸化物
を被覆した′−°Ｉ極祠料か、一方陰極として、Ｆｅ　
ｚ　Ｎ　Ｉ　ＳＣｕ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ｐＨ５，２に存在するので電解中
にα−ＡＰＭの漏洩を抑制するためには、α−ＡＰＭ水
溶ｌｎｋ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。

電解温度は水溶液のＩ！Ｉｌｉ点まで可能であるが、好
ましくは１０°Ｃ〜８０℃、さらに好ましくは２０〜５
００Ｃである。　電解温度が８０℃以上ではα−ＡＰＭ
か分解し収率の低下か生じる。

本発明のα−ＡＰＭの精製を１」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、−　　　　ｌ
　　　　− 処理室、陰極室の３室型を用いる以外にも、３更以上の
多室型も適用可能であり、また公知の透析ノ（２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（ｒ−Ａ　Ｐ　Ｍ
：ｑ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］以ド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］実施例］として、α−ＡＰＭを０．８９６、Ｄ　Ｋ　Ｐ
を０．１５％、さらにＡＰを０．０５％含むα−ＡＰＭ
水溶ｉｔＭを使用し、電解ｈ’Ｖとして図１のような３
室型セルを用いて１Ｍ電解１＋’ｉ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　１　）基祠上に貴金
属酸化物を被覆した電極を用い、陰極に白金板を用い、
電極面積は　０．１層ｍ２とした。陰極室と処理蚕の隔
膜にはフッソ系陽イオン交換膜（Ｎａ−ｆｉｏｎ、　デ
ュポンと土商標）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（ＴＯ８ＦＬ
ＥＸ　、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歴に向けた。

陽極室、陰極室には共に０．５Ｎ−ＮａＣ１水溶液を供
給し、処理室に有機酸類を含むα−ＡＰＭ水溶液を線速
４　ｃ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃで供給循環した。

電流密度を０．５Ａ／ｄｍ２とし温度３０℃で電解を行
った。

電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１１、冒３．ｌＮ−ＮａＯＨ水溶１ｔＪｉを添加
し該α−ＡＰＭ水溶液のｐＨを常に５．０〜５．５に保
持した。

該α−Ａ　Ｐ　Ｍ中のＤ　Ｋ　Ｐに対し２．５倍量の゛
電流を流した時点て電解を停止したところ、Ｄ　Ｋ　Ｐ
　。

ＡＰの除去率は各々９８％、９９％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室型セルとし陽極室４と中
間室３の隔膜にはフッソ系陽イオン交換膜（Ｎａｆｉｏ
ｎ、デュポン社商標）を使用し、中間室３に０．５Ｎ−
ＮａＣ１水溶液を供給した以外は、実施例１と同様にα
−Ａ　ｌ）　Ｍ水溶ｉｌ＆の電解精製を実施した。

゛１ｕ解後、ＤＫＰ、ＡＰの除去率は各々９５％、９６
％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９０％であった。

実施例３電解槽を図′３に示した多王型透析セルを使用した以外
は実施例１と同様にα−ＡＰＭの精製を実施した。

電解後、ＤＫＰＳＡＰの除去率は各々８９％、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α−ＡＰＭの回収率は８７％であった。

比較例］陰イオン交換膜としてＲＡＩ　　リサーチ　コーポレー
ション製の１層から成る陰イオン交換膜（ＲＡ　Ｉ　Ｐ
ＯＲＥ膜、ｌｌ−５０３５Ｌ）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
ＫＰ、ＡＰの除去率は各々９５％、９８％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−ＡＰ
Ｍの回収率は８０％であった。

比較例２陰イオン交換膜としてＲＡＩ　　リサーチ　コーポレー
ション製の１層から成る陰イオン交換膜（ＲＡ　ｒ　Ｐ
ＯＲＥ膜；Ｒ−５０３５Ｌ）を用いた以外は、実施例２
と同様にしてα−ＡＰＭの精製を実施した。　電解後、
ＤＫＰ’、ＡＰの除去率は各々９３％、９４％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７８％であった。

比較例３陰イオン交換膜としてＲＡＩ　　リサーチ　コーポレー
ション製の１層から成る陰イオン交換膜−１１＝（ＲＡ　Ｉ　ＰＯＲＥ膜）を用いた以外は、実施例３と
同様にしてα−ＡＰＭの精製を実施した。

電解後、ＤＫＰ、ＡＰの除去率は各々８７％、８９％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７２％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の精製が可能となった。

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去することができる。

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３白°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ｌｔｋを製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

図１、図２、及び図３は本発明を説明する図である。図１の、　］は電解槽、２はＣＥＭ。３はＡＥＭ。４は陰極、５は陽極、６は陰極室、７は処理室、８は陽極室。図２の、　　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、８は処理室、９は中間室、］Ｏは陽極至。図３の、　］は透１７型セル、２．４．６．８はＣＥＭ二モＪ、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。

Claims

【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、イオ
ン交換容量の異なる少なくとも２層からなる陰イオン交
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
仕切られた中間室に供給し、中間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中間室外に除
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。