JPH06157440A - Ｎ−長鎖アシルアミノ酸の分離法及び精製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 品質が良く、高純度のＮ−長鎖アシルアミノ
酸を工業的に有利に分離及び精製する方法を提供する。 【構成】 アミノ酸水溶液へ、アルカリの存在下に炭素
数６〜22の脂肪酸ハライドを添加して反応させ、得られ
るＮ−長鎖アシルアミノ酸アルカリ塩の合成反応液を鉱
酸でpH１〜５に調整したもの、あるいは無機塩等の不純
物を含むＮ−長鎖アシルアミノ酸を水と混合したもの
を、該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸の融解状態下で、水層と
Ｎ−長鎖アシルアミノ酸を含む有機層に分層し、次いで
有機層より該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＮ−長鎖アシルアミノ酸
の分離法及び精製法に関し、より詳細には、Ｎ−長鎖ア
シルアミノ酸の合成反応液からのＮ−長鎖アシルアミノ
酸の分離法、及び無機塩等の不純物を含有する不純Ｎ−
長鎖アシルアミノ酸の精製法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】Ｎ−長
鎖アシルアミノ酸塩は、優れた界面活性作用、抗菌作用
等を有し、低刺激性であることが知られており、様々な
分野において用いられている。従来、これらＮ−長鎖ア
シルアミノ酸塩の原料となるＮ−長鎖アシルアミノ酸
は、アミノ酸のアルカリ水溶液に脂肪酸ハライドを反応
させるショッテン−バウマン(Schotten-Baumann)法で製
造されており、その改良発明である特公昭４６−８６８
５号公報、特公昭５１−３８６８１号公報には親水性溶
媒を含むアミノ酸水溶液に、アルカリ物質の存在下で脂
肪酸ハライドを添加して反応させる方法が開示されてい
る。この合成反応液よりＮ−長鎖アシルアミノ酸を分離
するのに該溶液を鉱酸等でpHを１〜５に調整した後、晶
析分離する方法が知られている。しかし、結晶を濾過分
離する工程は特別の設備を必要とする上、結晶内に取り
込まれた不純物の洗浄にさらに多量の洗浄水が必要とな
る等の欠点がある。

【０００３】この改良方法として、特公昭５７−４７９
０２号公報には、水と親水性溶媒との混合溶媒中で、シ
ョッテン−バウマン反応を行い、40℃から親水性溶媒の
沸点の温度においてpHを１〜６に調整し、有機層よりＮ
−長鎖アシルアミノ酸を分離取得する方法が開示されて
いる。しかし、親水性溶媒を含む廃液の処理が問題とな
り、工業的手法として有利とは言えない。従って、品質
が良く、高純度のＮ−長鎖アシルアミノ酸を工業的に有
利に分離する方法の開発が望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｎ−長鎖
アシルアミノ酸の合成反応液から、Ｎ−長鎖アシルアミ
ノ酸を濾過等の晶析工程を用いることなく、また親水性
溶媒等の有機溶媒を使用することなく、工業的に有利に
分離する方法を鋭意検討した結果、融解したＮ−長鎖ア
シルアミノ酸は水と分層し、効率良くＮ−長鎖アシルア
ミノ酸を分離できることを見出した。しかも驚くべきこ
とに、水中でＮ−長鎖アシルアミノ酸は融点以下の温度
でも融解し、融点が水の沸点以上のＮ−長鎖アシルアミ
ノ酸も常圧下、水層と該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸を含む
層とに分層することを見出した。しかもここで得たＮ−
長鎖アシルアミノ酸は、水洗工程を経る上記公知方法で
得られたものと同等かそれ以上の純度を有していること
も見出した。これらの知見に基づいて、本発明を完成し
た。

【０００５】即ち本発明は、アミノ酸水溶液へ、アルカ
リの存在下に炭素数６〜22の脂肪酸ハライドを添加して
反応させ、得られるＮ−長鎖アシルアミノ酸アルカリ塩
の合成反応液を鉱酸でpH１〜５に調整してＮ−長鎖アシ
ルアミノ酸に変換し、該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸の融解
状態下で、水層とＮ−長鎖アシルアミノ酸を含む有機層
に分層し、次いで有機層より該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸
を分離取得することを特徴とするＮ−長鎖アシルアミノ
酸の分離法を提供するものであり、また本発明は、無機
塩等の不純物を含むＮ−長鎖アシルアミノ酸を水と混合
し、該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸の融解状態下で、水層と
Ｎ−長鎖アシルアミノ酸を含む有機層に分層し、次いで
有機層より、高純度のＮ−長鎖アシルアミノ酸を得るこ
とを特徴とするＮ−長鎖アシルアミノ酸の精製法を提供
するものである。

【０００６】本発明に適用できるＮ−長鎖アシルアミノ
酸は、各種アミノ酸のアミノ基にアシル基を導入したア
ミノ酸誘導体で、長鎖アシル基としては、炭素数６〜22
の飽和又は不飽和脂肪酸より誘導されるアシル基、例え
ばラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン
酸などの単一組成の脂肪酸によるアシル基のほかに、ヤ
シ油脂肪酸、牛脂脂肪酸等の混合脂肪酸のアシル基でも
良い。アミノ酸残基については、天然或いは合成により
得られるいずれのアミノ酸の残基でも良いが、例えばグ
リシン、β−アラニン、Ｎ−メチル−β−アラニン等の
残基が挙げられる。

【０００７】Ｎ−長鎖アシルアミノ酸アルカリ塩の調製
はいずれの方法でもよいが、例えばE. Jungermann らの
報文 (E. Jungermann et al., J. Am. Chem. Soc., 78,
172(1956)) に記載されているように、アミノ酸水溶液
へ、アルカリの存在下、炭素数６〜22の脂肪酸ハライド
を添加し、10〜35℃で１〜２時間反応させる方法が好ま
しく用いられる。また、特公昭４６−８６８５号公報、
特公昭５１−３８６８１号公報に記載されているよう
に、親水性有機溶媒を用いた場合は、廃水への該親水性
有機溶媒の混入を防ぐためＮ−長鎖アシルアミノ酸アル
カリ塩の調製後、該親水性有機溶媒をあらかじめ留去
し、分層する必要がある。

【０００８】Ｎ−長鎖アシルアミノ酸アルカリ塩からＮ
−長鎖アシルアミノ酸への変換は特に困難はなく、硫
酸、塩酸等の鉱酸でpHを１〜５に調整すれば良い。即
ち、Ｎ−長鎖アシルアミノ酸アルカリ塩を含む水溶液
に、攪拌しながら鉱酸を加えpHを１〜５に調整するとよ
い。ここでの温度は特に規定されない。

【０００９】水層とＮ−長鎖アシルアミノ酸を含む有機
層とを分層するための温度条件は、Ｎ−長鎖アシルアミ
ノ酸が融解している温度であれば良いが、通常、室温か
ら100 ℃の間で行われる。100 ℃を越えると、水の沸点
を越すため、加圧下での分層が必要となり多額の設備費
用が必要となり、不利である。なお、Ｎ−長鎖アシルア
ミノ酸が融解している状態とは、流動性を保ち液状化し
ている状態をいう。本発明を該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸
の融点以上の温度で実施することはもちろん可能である
が、該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸は含水すると融点以下の
温度でも融解するため、比較的低温でも本発明が実施で
きる利点がある。この融解物と水との混合物を静置すれ
ば通常容易に分層するが、分層性が悪い場合、例えば硫
酸ナトリウム、塩化ナトリウム等の無機塩を添加し、改
善することも可能である。分層したものより水層を分離
し、Ｎ−長鎖アシルアミノ酸が得られる。更に純度を上
げるために、本発明の処理を２回以上繰り返すこともで
きる。なお、本発明はバッチ式、連続式いずれを採用し
ても差し支えない。

【００１０】本発明を実施して得られる有機層は、水分
を含んだＮ−長鎖アシルアミノ酸であるが、乾燥は特に
困難ではない。例えば、真空加熱により乾燥する方法、
空気、窒素等の気体で置換しながら乾燥する方法、冷却
固化後、粉砕して乾燥する方法、又は噴霧乾燥等であ
る。また、該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸を、例えばナトリ
ウム、カリウム、トリエタノールアミン等のＮ−長鎖ア
シルアミノ酸塩水溶液として用いる場合のように、特に
乾燥したＮ−長鎖アシルアミノ酸が必要ない場合、本発
明を実施して得られる水分を含んだＮ−長鎖アシルアミ
ノ酸をそのまま使用できる。また、噴霧冷却、転動造粒
等を行うことにより、水分を持ったまま微粒化すること
も可能である。

【００１１】本発明は、Ｎ−長鎖アシルアミノ酸の合成
反応液より、Ｎ−長鎖アシルアミノ酸を分離する場合の
他、無機塩等の不純物の混入したＮ−長鎖アシルアミノ
酸の精製にも適用できる。この場合、該不純なＮ−長鎖
アシルアミノ酸を水と混合し、上記と同様にＮ−長鎖ア
シルアミノ酸の融解状態下で、水層と有機層に分層し、
次いで有機層より、高純度のＮ−長鎖アシルアミノ酸を
得ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
尚、例中の％及び部は特記しないかぎり重量基準であ
る。

【００１３】実施例１Ｎ−ラウロイル−β−アラニンの製造 β−アラニン98ｇを水399mlに溶解させ、これに48％水
酸化カリウム水溶液129ｇを加えてβ−アラニンカリウ
ム液を得た（中和反応）。次いで、これを15〜20℃に保
ちつつラウリン酸クロライド219 ｇと30％水酸化カリウ
ム水溶液187 ｇを同時に約 1.5時間かけて添加した。添
加終了後、さらに同温度で１時間攪拌し、Ｎ−ラウロイ
ル−β−アラニンカリウム塩を28.5％含む水溶液1032ｇ
を得た（アシル化反応）。これに70℃で35％塩酸を加え
てpH１に調整し、Ｎ−ラウロイル−β−アラニンの結晶
を含むスラリーを得た（酸分解反応）。これを85℃に昇
温すると、Ｎ−ラウロイル−β−アラニンが融解した。
90℃で15分間静置すると、有機層と水層に分層した。有
機層を分離し、含水Ｎ−ラウロイル−β−アラニンを28
6 ｇ得た。これを真空加熱(120℃、200mmHg)により乾燥
し、 266ｇのＮ−ラウロイル−β−アラニンを得た。得
られたＮ−ラウロイル−β−アラニンの融点は 112℃、
塩化カリウム含量は0.7 ％であり、白色度98％であっ
た。ここで白色度とは、標準白板との色差であり、日本
電色工業（株）製ＳＺ−Σ８０を用いて測定した。な
お、酸分解後のスラリーをそのまま乾燥した場合36％の
塩化カリウムが含まれていた。

【００１４】比較例１Ｎ−ラウロイル−β−アラニンの製造 実施例１の酸分解反応後のＮ−ラウロイル−β−アラニ
ンの結晶を含むスラリー1158ｇを50℃に冷却し、濾過し
た。結晶を減圧乾燥（50℃、50mmHg) し、282ｇのＮ−
ラウロイル−β−アラニンを得た。塩化カリウム含量は
6.2％であり、白色度96％であった。

【００１５】実施例２〜５ アミノ酸、脂肪酸ハライド及びアルカリの種類を種々変
えて、実施例１と同様の実験を行った。結果を表１に示
す。

【００１６】

【表１】

【００１７】実施例１〜５及び比較例１の結果から明ら
かなように、本発明によれば、アミノ酸水溶液へ、アル
カリの存在下に炭素数６〜22の脂肪酸ハライドを供給
し、得られるＮ−長鎖アシルアミノ酸アルカリ塩の合成
反応液を、鉱酸でpH１〜５に調整したものを、該Ｎ−長
鎖アシルアミノ酸の融解状態下で、水層とＮ−長鎖アシ
ルアミノ酸を含む有機層に分層することにより、無機塩
等の不純物を殆ど含まないＮ−長鎖アシルアミノ酸を濾
過等の晶析工程を用いることなく、また親水性溶媒等の
有機溶媒を使用することなく、工業的に有利に分離する
ことができた。

【００１８】実施例６ 20％の塩化ナトリウムを含有するＮ−ラウロイル−β−
アラニン 125部、及び水 200部を含む混合液を90℃に昇
温し、Ｎ−ラウロイル−β−アラニンを融解させた。同
温度で15分間静置し、分層させた。有機層を分離し、８
％の水分を含むＮ−ラウロイル−β−アラニン 108部を
得た。これを真空加熱 (120℃、200mmHg) により乾燥
し、 100部のＮ−ラウロイル−β−アラニンを得た。本
品の塩化ナトリウム含量は 0.5％であり、水分は 0.1
％、また、白色度は98％であった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アミノ酸水溶液へ、アルカリの存在下に
   炭素数６〜22の脂肪酸ハライドを添加して反応させ、得
   られるＮ−長鎖アシルアミノ酸アルカリ塩の合成反応液
   を鉱酸でpH１〜５に調整してＮ−長鎖アシルアミノ酸に
   変換し、該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸の融解状態下で、水
   層とＮ−長鎖アシルアミノ酸を含む有機層に分層し、次
   いで有機層より該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸を分離取得す
   ることを特徴とするＮ−長鎖アシルアミノ酸の分離法。
2. 【請求項２】 無機塩等の不純物を含むＮ−長鎖アシル
   アミノ酸を水と混合し、該Ｎ−長鎖アシルアミノ酸の融
   解状態下で、水層とＮ−長鎖アシルアミノ酸を含む有機
   層に分層し、次いで有機層より、高純度のＮ−長鎖アシ
   ルアミノ酸を得ることを特徴とするＮ−長鎖アシルアミ
   ノ酸の精製法。
3. 【請求項３】 アミノ酸がグリシン、β−アラニン、Ｎ
   −メチル−β−アラニンである請求項１記載の分離法。