JPH05202094A - α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル又はその塩酸塩の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニ
ンメチルエステルもしくは晶析中にα−Ｌ−アスパルチ
ル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステルへと変換され
得る化合物、および不純物を含む液から、不純物含量の
著しく低減されたα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニル
アラニンメチルエステル塩酸塩を晶析せしめる。 【構成】 α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニ
ン誘導体を含有する液を、α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−
フェニルアラニンメチルエステル塩酸塩の結晶が懸濁し
た溶液中に機械的攪拌を行いながら加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はペプチド系甘味料として
有用なα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメ
チルエステル（以下、α−ＡＰＭと略す）またはその塩
酸塩の製造方法に関する。さらに詳しくは、種々の方法
により合成した、少なくともβ−Ｌ−アスパルチル−Ｌ
−フェニルアラニン誘導体（以下、β−ＡＰ誘導体と略
す）を不純物として含む粗α−ＡＰＭを、塩酸、メタノ
ールの存在下晶析してα−ＡＰＭをその塩酸塩として得
ることにより不純物を淘汰する方法において、α−ＡＰ
Ｍ塩酸塩の結晶が懸濁した溶液中に、粗α−ＡＰＭ、ま
たは晶析中にα−ＡＰＭへと変換され得る化合物を機械
的攪拌を行いながら加えることにより、分離後のα−Ａ
ＰＭ塩酸塩中の不純物含量を著しく低減させることを可
能ならしめたものである。

【０００２】α−ＡＰＭは、しょ糖の約２００倍の甘味
を呈するペプチド系甘味料であり、その良質な甘味と低
カロリーであることによって近年ダイエット甘味料とし
て重用され、その需要は１９９５年までに全世界で１万
トンを越えるであろうと予測されている。

【０００３】

【従来の技術】α−ＡＰＭは、Ｌ−アスパラギン酸（以
下、Ｌ−Ａｓｐと略すことがある）とＬ−フェニルアラ
ニン（以下、Ｌ−Ｐｈｅと略すことがある）とからなる
ジペプチド化合物で、その製法に関して多くの方法が知
られているが、その大多数は、α−ＡＰＭを塩酸塩とし
て単離し、得られたα−ＡＰＭ塩酸塩を中和晶析してα
−ＡＰＭを得る方法である。

【０００４】α−ＡＰＭ塩酸塩を中和晶析、精製してα
−ＡＰＭの製品を得る方法としては，α−ＡＰＭの晶癖
改善および不純物淘汰などの面でさまざまな工夫がなさ
れており、逆にいえば何等かの工夫をしなければ純粋な
α−ＡＰＭを得ることは非常に困難であって、通常、中
和晶析によって粗α−ＡＰＭ結晶を得た後、再結晶析を
行う、または水中に懸濁状態で結晶を洗浄する等の精製
を行うことによって純粋なα−ＡＰＭ結晶を得ているた
め、粗α−ＡＰＭ結晶中の微量の不純物の量が精製工程
の効率や設備投資額に大きく影響することになる。とこ
ろで、その不純物のほとんどは原料のα−ＡＰＭ塩酸塩
から持ち込まれてくるものであり、従って中和晶析後の
粗α−ＡＰＭ結晶中の不純物含量はα−ＡＰＭ塩酸塩中
の不純物量に大きく依存する。 すなわち中和晶析、精
製によって不純物を除くには、精製法に工夫を凝らすこ
とも重要であるが、α−ＡＰＭ塩酸塩の段階で不純物含
量の少ないものを得ることがより直接的で効果的な方法
であるといえる。

【０００５】これまでに知られているα−ＡＰＭ塩酸塩
の製造法としては、１）アスパラギン酸無水物の強酸塩
とＬ−フェニルアラニンメチルエステル（以下、Ｌ−Ｐ
Ｍと略すことがある。）を縮合する方法（例えば特公昭
５１−４００６９）、 ２）Ｎ−ホルミル−アスパラギ
ン酸無水物とＬ−ＰＭを縮合し、続いて既知の方法によ
り脱ホルミル化し、塩酸塩として晶析する方法（例えば
特公平０１−０３３４７９）、 ３）Ｎ−ホルミル−ア
スパラギン酸無水物と、Ｌ−Ｐｈｅとを縮合し、生成し
たＮ−ホルミル−α−Ｌ−アスパルチルフェニルアラニ
ン（以下、Ｆ−α−ＡＰと略す）をメタノール、塩酸の
存在下晶析してエステル化させる方法（例えば特公昭５
５−２６１３３）、 ４）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、α−ＡＰ
・ＤＫＰと略す）を水、メタノール、強酸の存在下で部
分加水分解する方法（例えば特開昭６０−１７４７９
９）などがあるが、これらのいずれの方法によっても、
β−ＡＰ誘導体をはじめとする不純物の塩酸塩結晶に対
する混入は避けられず、例えばβ−Ｌ−アスパルチル−
Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル（以下β−ＡＰＭ
と略記する）は全ての方法で混入し、また、塩酸塩とし
て結晶を分離しようとする場合、α−ＡＰＭ塩酸塩の晶
析系は平衡系であるため、エステルが加水分解されたα
−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニン（以下、α
−ＡＰと略す）の混入は避けられない。また、２）、
３）の方法では、脱保護反応を完全に１００％進行させ
ない限り、脱保護されなかったＮ−ホルミル−α−Ｌ−
アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル
（以下、Ｆ−α−ＡＰＭと略す）やＦ−α一ＡＰが混入
してしまうというような問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、これまでに知られているいかなる合成ルートを選ん
でも、通常工業的によく用いられる回分式晶析法によっ
て得られるα−ＡＰＭ塩酸塩結晶中の不純物含量を効果
的に低減させるのが困難な点である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するため鋭意検討の結果、回分式晶析法を用い
ず、α−ＡＰＭ塩酸塩の結晶がすでに析出し懸濁してい
るメタノール、塩酸を含む溶液中に、何らかの方法によ
り調製した、α−ＡＰＭもしくは晶析中にα−ＡＰＭへ
と変換され得る化合物を含む、晶析に賦せられるべき均
一溶液を、機械的攪拌を行いながら加えることにより、
分離後のα−ＡＰＭ塩酸塩中の不純物含量が著しく低減
されることを見いだし、本発明を完成した。

【０００８】本来、

【化１】 で表される４種の化合物や、

【化４】 で表される化合物はメタノールおよび塩酸の存在下で互
いに平衡関係にあり相互に変換し合う。よって、回分式
晶析法により晶析した場合、均一溶液からα−ＡＰＭが
起晶する際に系内に存在しているα−ＡＰＭと平衡関係
にあるその他の化合物がα−ＡＰＭ塩酸塩結晶中にある
程度の量混入してしまう。

【０００９】本発明者は、上記の平衡が、溶解度の低い
α−ＡＰＭ塩酸塩結晶が析出して平衡系外に除かれてい
る過程では、全体としてα−ＡＰＭ側に大きく偏ること
になり、晶析系全体の不純物の割合は経時的に減少して
いくことを見いだし、その過程で何らかの方法で調製し
たα−ＡＰＭを含む液（以下、被晶析液と呼ぶ）を加え
れば、分離後のα−ＡＰＭ塩酸塩結晶中の不純物含量が
著しく減少することを見いだした。

【００１０】晶析溶媒としては、従来の晶析法で普通に
知られているものでよい。すなわち、一定濃度の塩酸を
使用し、場合に応じてメタノールを加えてもよい。組成
を容量パーセントで表すと、メタノール：０〜２０％、
塩化水素：８〜５５％、残りは水という組成が良好であ
る。

【００１１】晶析温度は、あまり高すぎると不純物含量
が増し、また低すぎると晶析速度が遅くなるため、０〜
６０℃位が適当である。 また晶析滞留時間としては１
０時間以上でないと満足すべき収率が得られないことが
多い。

【００１２】晶析中の懸濁液への、被晶析液の加え方
は、できるだけゆっくり連続的に加えた方が不純物を減
少させる効果は大きいが、被晶析液の調製が回分式操作
で行われる場合、被晶析液と懸濁液との容積比が１：２
以上であれば、その液は全量可及的速やかに加えてしま
っても効果がみられる。余り加える速度を遅くしても顕
著な効果はなく、被晶析液が、塩酸を用いてＦ−α−Ａ
ＰＭの脱ホルミル化反応を行った液のように塩酸を含む
場合などは、かえって被晶析液中での起晶がおこってし
まったりといった不都合が生じることがある。

【００１３】また、晶析時の懸濁液中には、塩化ナトリ
ウム、塩化アンモニウム等の無機塩化物が含まれていて
も、その無機塩化物の飽和溶解度以下の量であれば分離
したα−ＡＰＭ塩酸塩の結晶品質にほとんど影響を与え
ない。従って、請求項３の、β−ＡＰＭ誘導体から、α
−ＡＰＭ誘導体への変換反応に際し、水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウムなどの無機塩基を用いた場合も、中
和により生成する無機塩化物の量が飽和溶解度以下であ
るならその反応液を直接α−ＡＰＭが懸濁している溶液
中に加えても差し支えない。

【００１４】本発明における機械的攪拌には特に制約は
なく、攪拌翼による攪拌混合などのように晶析槽内を均
一に混合し得る方法であればいずれの方法を用いてもよ
い。

【００１５】なお、以上の方法により得られたα−ＡＰ
Ｍ塩酸塩の結晶は、不純物含量が少ないというばかりで
なく、回分式操作で得られた結晶よりも結晶が大きく分
離性が良好であり、結晶と晶析母液を分離した後の結晶
中の付着母液が少なくなるため洗浄水の量が少量で済
み、ひいては収率の向上につながるという利点をも有し
ていることがわかった。

【００１６】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。

【００１７】

【実施例１】図１のような装置を組み立て、表１の組成
の、α−ＡＰＭ塩酸塩を晶析中のスラリー２．４ｌと、
３５％塩酸４４０ｍｌおよび塩化アンモニウム１７７ｇ
を張り込んだ。このスラリーを３０℃に保ち、表２の組
成の脱ホルミル化反応後の均一溶液を４２０ｍｌと、塩
酸塩結晶として析出する分として、３５％塩酸を１２３
ｍｌ、計５４３ｍｌを約３分間かけてくわえた。この操
作を８時間おきに１日３回行い４日間継続した。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】一方、第１回目の投入開始と共にラボ用の
スラリーポンプで第１槽から第２槽に１６３０ｍｌ／Ｄ
ａｙの割合でスラリーを引き抜いた。この第２槽は２４
時間ごとに交換し、貯ったスラリーはその後２０℃で６
３時間晶析し、その後５℃に冷却して４時間後に振り切
り分離して、結晶を２００ｍｌの冷水でよく洗浄した。
４日目の引き抜きスラリーより得られた結晶は５１０ｇ
であり、その組成は表３のようであった。（付着水分２
０％）

【００２１】

【表３】

【００２２】

【実施例２】実施例１で得られた結晶５０ｇを、α−Ａ
ＰＭ濃度が４９ｇ／ｌとなるように、６０℃で水に加熱
溶解し、その溶解液に２９％アンモニア水を加えてｐＨ
＝４．８に調製し、その液を５℃まで冷却し析出したα
−ＡＰＭ結晶を濾取し、減圧乾燥後不純物含量を測定し
たところ、α−ＡＰＭに対して０．８１重量パーセント
であった。（結晶収量２８．７ｇ，収率 ８６．５％）

【００２３】

【実施例３】内容量３ｌのジャケット付き反応器４個
を、図２のように組み立てた。 この第１槽に実施例１
と同様に初期スラリーを張り込み３０℃に保った。この
容器に実施例１と同様の脱ホルミル化反応液と３５％塩
酸を、実施例１と同様に、１日３回加えた。 一方、第
１槽から第２槽へは、スラリーを１６３０ｍｌ／日の速
度で連続的に引き抜き、第２槽のスラリーが２．８５ｌ
になった後、その量を保つように第３槽へポンプで連続
的に引き抜いた。第２槽と第３槽は２０℃に保った。
第３槽中のスラリーが２．８５ｌになった後、同様に第
３槽中のスラリー量を保つように第４槽へスラリーを引
き抜いた。第４槽は５℃に保ち、１日ごとに貯ったスラ
リー中の結晶を実施例１と同様に分離した後、ＨＰＬＣ
等により組成を分析した。

【００２４】各槽の滞留時間は、第１槽が４５時間、
２，３槽が各４２時間、第４槽が１２時間である。 こ
の連続晶析を１０日間続け、１０日目の分離結晶を分析
したところ表４の様な組成であった。 結晶収量 ５０
０ｇ、うち付着水分 １８％。

【００２５】

【実施例４】実施例３で得られた結晶５０ｇを、実施例
２と同様に処理し、得られた粗α−ＡＰＭの不純物含量
を測定したところ、α−ＡＰＭに対して０．７２重量％
であった。（結晶収量３０．０ｇ，収率８６．９％）

【００２６】

【実施例５】β−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラ
ニンジメチルエステル塩酸塩（β−ＡＰＭ_２・ＨＣｌと
略す） ５．６５ｇをメタノールに溶解して１Ｌとした
溶液を調製した。この溶液２００ｍｌを、６０℃に昇温
したのち、無水炭酸ナトリウムの結晶を８６８ｍｇ加
え、懸濁しつつ６０℃にて攪拌下８時間反応させ、反応
液をＨＰＬＣ分析したところ、α−ＡＰ誘導体（α−Ａ
ＰＭ_２＋α−ＡＰ・ＤＫＰ＋α−ＡＰ・ＤＫＰＯＭｅ）
が７５％生成していた。 この反応液にＨ_２Ｏ３０ｍｌ
と３５％ＨＣｌ １０ｍｌを加え、全量５０ｍｌになる
まで濃縮した。その液を、実施例１の初期スラリー １
００ｍｌに、機械的攪拌を行いながら３分間で加え、そ
の後２０℃で８５時間、５℃で４時間晶析し、結晶を分
離して少量の冷水で洗いＨＰＬＣ分析したところ、水分
２６％、α−ＡＰＭ純度９０．１％であった。

【００２７】

【実施例６】塩酸濃度５．５Ｍ／Ｌ，メタノールと水の
モル比０．２５の混合溶媒４００ｇにα−ＡＰ・ＤＫＰ
１０５ｇを懸濁し、８０℃で約１時間攪拌したところ
結晶は完全に溶解した。 この溶解液を、２５℃に保っ
た実施例１と同様の初期スラリー １．０Ｌに、スラリ
ー温度が２５〜３５℃を保つように、約１時間かけて加
えた。その後スラリーを２５℃で２２時間、２０℃で６
３時間、５℃で４時間晶析したのち、結晶をろ取し、少
量の冷水で洗浄した（収量 ４７０ｇ）。 得られた結
晶の分析結果は、水分２７％、α−ＡＰＭ純度 ８６％
であった。

【００２８】

【参考例１】実施例１、表２の均一溶液１２６０ｍｌに
３５％塩酸３７０ｍｌを加え、（この量は、実施例１の
１日分にあたる）、その混合液を３０℃に保って攪拌し
た。すると約３０分後に結晶が析出し始めた。その後３
０℃で計２２．５時間、２０℃で６３時間、５℃で４時
間晶析し、実施例１と同様に結晶を分離したところ、そ
の組成は表５のようであり、不純物含量が高かった。
（結晶収量：５５０ｇ、付着水分３２％）

【００２９】

【参考例２】参考例１で得られた結晶を５０ｇ用い、実
施例２と同様の操作で得た粗α−ＡＰＭ結晶中の不純物
を測定したところ、α−ＡＰＭに対して１．４３重量％
であった。（結晶収量２３．６ｇ，収率 ８６．３％）

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
って得られるα一ＡＰＭ塩酸塩中の不純物含量は、回分
式晶析法で得られるものより顕著に少なくなるため、塩
酸塩結晶を中和晶析して得られる粗α−ＡＰＭ結晶中の
α−ＡＰＭ純度も高くなり、したがってその後の精製工
程の簡略化が図れるものである。また、本発明の方法で
得られるα−ＡＰＭ塩酸塩結晶は、回分式晶析法で得ら
れる結晶より大きく、従って付着母液量が少なくなるた
め洗浄水量を減らすことができ、それにより収率が向上
するため、工業的にきわめて有利な方法であるといえ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の実験装置を示した図である。

【符号の説明】

１ 脱ホルミル化反応液、３５％ＨＣｌ投入口 ２ 第１槽スラリー引き抜き口 ３ ラボ用スラリーポンプ ４ 第２槽フィード口 Ｍ モーター

【図２】実施例３の実験装置を示した図である。

【符号の説明】 １ 脱ホルミル化反応液投入口 ２ ３５％塩酸投入口 ３ 第１槽スラリー引き抜き口 ４，７，１０ ラボ用スラリーポンプ ５ 第２槽フィード口 ６ 第２槽スラリー引き抜き口 ８ 第３槽フィード口 ９ 第３槽スラリー引き抜き口 １０ 第４槽フィード口 １１ 第４槽スラリー引き抜き口 Ｍ モーター

【表４】

【表５】

【化２】

【化３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 英雄 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１−１ 味の 素株式会社中央研究所内 (72)発明者 竹本 正 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１−１ 味の 素株式会社中央研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化１で表されるα−Ｌ−アスパルチル−
   Ｌ−フェニルアラニン誘導体をメタノール、塩酸、およ
   び水の存在下に晶析してα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フ
   ェニルアラニンメチルエステル塩酸塩を製造する方法に
   おいて、α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニン
   誘導体を含有する液を、α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フ
   ェニルアラニンメチルエステル塩酸塩の結晶が懸濁した
   溶液中に機械的攪拌を行いながら加えることを特徴とす
   るα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチル
   エステルまたはその塩酸塩の製造法。
2. 【請求項２】 α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルア
   ラニン誘導体を含有する液が、化２で表されるＮ−ホル
   ミル−α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニン誘
   導体の保護基を除去した液である請求項１に記載の方
   法。
3. 【請求項３】 α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルア
   ラニン誘導体を含有する液が、化３で表されるβ−Ｌ−
   アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニン誘導体を、化１で
   表されるα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニン
   誘導体へと変換した液である請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 化４で表される３−ベンジル−６−カル
   ボキシメチル−２、５−ジケトピペラジン誘導体を、メ
   タノール、塩酸、および水の存在下に晶析してα−Ｌ−
   アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル塩
   酸塩を製造する方法において、化４の化合物を、α−Ｌ
   −アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル
   塩酸塩の結晶が懸濁した溶液中に機械的攪拌を行いなが
   ら加えることを特徴とするα−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−
   フェニルアラニンメチルエステルまたはその塩酸塩の製
   造法。
5. 【請求項５】 α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルア
   ラニン誘導体を含有する液が、β−Ｌ−アスパルチル−
   Ｌ−フェニルアラニン誘導体をα−Ｌ−アスパルチル−
   Ｌ−フェニルアラニン誘導体の５ｍｏｌ％から３５ｍｏ
   ｌ％含む液である請求項１から３までのいずれか記載の
   方法。