JPH07116227B2 - α−L−アスパルチル−L−フエニルアラニンメチルエステルの分離法 - Google Patents

α−L−アスパルチル−L−フエニルアラニンメチルエステルの分離法

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JPH07116227B2
JPH07116227B2 JP29764286A JP29764286A JPH07116227B2 JP H07116227 B2 JPH07116227 B2 JP H07116227B2 JP 29764286 A JP29764286 A JP 29764286A JP 29764286 A JP29764286 A JP 29764286A JP H07116227 B2 JPH07116227 B2 JP H07116227B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、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と略記する)を夾雑
する不純物から効率良く分離する方法に関する。
更に詳しくは、少なくとも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)を不純物として含有するα−APMを金属ハロゲ
ン化物を含有して成る水性媒体中、実質的に当量の鉱酸
と接触させて、α−APMを固体状のハロゲン化水素塩と
して析出させ、ついで分離することから成るα−APMの
分離法に関するものである。
本発明のα−APMは、ジペプチド系の甘味剤として有用
な物質である。α−APMは蔗糖のおよそ200倍の甘味度を
有し、その為、ダイエット甘味剤としてその需要が増大
しつつある物質である。
(従来の技術及び問題点) α−APMの製造法については既に多数の方法が開示され
ているが、工業的に有利に製造する方法としては、N−
保護−L−アスパラギン酸無水物を一方の反応原料とし
て用い、このものとL−フェニルアラニンメチルエステ
ルと縮合し、得られたN−保護−α−APMを脱保護する
方法が考えられる。しかしながら、この方法による場合
は目的のα−APMの他に比較的多量のβ−APMの副生を避
けることができず、そのためα−APMを夾雑するこのβ
−APMから効率良く分離することが必要である。β−APM
は苦味を呈する物質である為にα−APMの製品中への混
入は製品の品質を粗悪にし好ましくないものである。
従来、α−APMを夾雑するβ−APMから分離する方法の一
つに再結晶による方法がある。この場合にはβ−APMの
含有量にもよるが、通常は一回の精製操作ではβ−APM
を十分に除去することは困難であり、繰り返し数回の精
製が必要である。その為、α−APMの収率は著しく低下
し、工業的には不利な方法と言わざるを得ない。別な分
離法としてα−APMのハロゲン化水素酸塩が難溶性であ
ることに着目して水性媒体中、ハロゲン化水素酸と接触
させて固体状のα−APMのハロゲン化水素酸塩として析
出させ、固液分離してβ−APM等と分離する方法がある
(特公昭49-41425号)。得られるα−APMの品質、回収
率などから考えて、現状ではこの分離法が最も優れてい
ると考えられるが、本発明者らの検討結果によればα−
APMハロゲン化水素酸塩、とりわけ塩酸塩は水性媒体中
に難溶であると言っても図−1に示すようにその水中で
の溶解度を見るとAPL遊離換算で5℃で5重量%、20℃
で7.7重量%であり、単に塩酸塩の形態では比較的溶解
性の高い化合物であることがわかった。その為、前記の
特許記載の方法ではその実施例にも具体的に記載されて
いるように、過剰の1規定乃至2規定塩酸中で接触させ
てα−APM塩酸塩の析出を行っている。因みに該特許に
は1規定塩酸中でのα−APM塩酸塩の溶解度は25℃で2.0
重量%であることが記載されている。このように特公昭
49-41425号の方法は、実際上過剰の塩酸を用いなければ
ならず、それ故本発明者らの検討によると次のような問
題点を包含していることがわかった。即ち、α−APMを
1規定塩酸に溶解してその安定性を調べたところ、図−
2に示すように20℃程度の比較的低い温度においてもエ
ステル基の加水分解反応が進行し、1時間で約6%、3
時間で約12%加水分解されることがわかった。このこと
は実験室での小規模の実験では、工程処理が短時間にで
きるのでα−APMの加水分解の程度を極力抑えて処理で
きるが、溶解、冷却などの工程に比較的長い時間を要す
る工業的規模においてはα−APM回収率の低下をきた
し、再現性の乏しい方法になりかねない。
(問題点を解決する為の手段) 本発明者らはα−APMを、共存するβ−APMから分離する
方法の前記したような先行技術の問題点を踏まえ、エス
テル基の加水分解等の副反応を抑制してより効率良く、
且つ再現性よく分離する方法を鋭意検討した結果、α−
APMがほぼ当量の塩酸の存在する水溶液中では図−2か
ら明らかなように、前記したようなエステル基の加水分
解反応はほとんど起こらず安定であること、またα−AP
Mの塩酸塩の溶解度は前記塩酸中よりも塩化ナトリウ
ム、塩化カリウムなどの金属塩化物の水溶液中でさらに
低くなることを見出した。図−1に塩化ナトリウム水溶
液中でのα−APM塩酸塩の溶解度を示す。またα−APMを
水中、ハロゲン化水素酸以外の鉱酸、例えばほぼ当量の
硫酸を添加して溶解し、この溶液にある濃度以上に金属
ハロゲン化物を添加・溶解せしめること、α−APMのハ
ロゲン化水素酸塩が析出することも見出し、しかもいず
れの場合においても高い回収率でβ−APMを含まないα
−APMが分離できることがわかり本発明の方法に到達し
た。
即ち、本発明の方法は少なくともβ−L−アスパルチル
−L−フェニルアラニンメチルエステルを不純物として
含有するα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン
メチルエステルを金属ハロゲン化物水溶液中、実質的に
当量の鉱酸と接触せしめてα−APMを固体状のハロゲン
化水素酸塩として析出させ、ついで分離することを特徴
とするα−APMの分離法である。
本発明方法は、前記したように接触ならびに分離工程を
通じてエステル基の加水分解などの分解反応が抑制で
き、安全に且つ非常に高い回収率で効率的にα−APMを
不純物から分離できる利点がある。
本発明の方法におけるβ−APM含有のα−APMはN−保護
−L−アスパラギン酸無水物とL−フェニルアラニンメ
チルエステルと縮合して得られるN−保護−α−、およ
び−β−アスパルチル−L−フェニルアラニンメチルエ
ステルの混合物を脱保護する方法、例えば、N−ベンジ
ルオキシカルボニル−α−、およびβ−アスパルチル−
L−フェニルアラニンメチルエステルの混合物を常法に
より接触還元する方法などで製造できる。製造の途中で
原料混合物、例えば、アスパラギン酸、フェニルアラニ
ンメチルエステルまたはフェニルアラニンなどが持ち込
まれてくる場合があっても本発明の方法において、これ
ら化合物の混入は本発明の方法を阻害するものではな
い。
不純物として含有されるβ−APMの含有量については特
に制限はないが、通常はおよそ50%程度までの含有量が
許容される。
本発明におけるβ−APMを含有するα−APMの金属ハロゲ
ン化物水溶液中での鉱酸との接触方法には特に限定はな
いが、通常、β−APMを含むα−APMを水性媒体に懸濁さ
せ、これに実質的に当量の鉱酸を添加してα−APM及び
β−APMを溶解させたのち、金属ハロゲン化物を加えて
室温下または冷却下に撹拌するか、或いは金属ハロゲン
化物ならびに鉱酸を溶解した水性媒体中に不純なα−AP
Mを添加して同じく室温下または冷却下に撹拌すれば良
い。勿論、本発明は単離されたα−APMである必要はな
く、α−APM製造の反応混合液にも適用できるものであ
る。接触温度には特に制限はないが、あまり温度が高す
ぎるとα−APMのハロゲン化水素酸塩の溶解度が高くな
り回収率の低下をきたす為、一般的には50℃以下の温度
で行うのが良い。また下限については実用的な観点より
0℃以上が好ましい。
本発明は水性媒体中で実施される。通常は水単独の媒体
中で行われるが、メタノール、エタノール、イソプロパ
ノールまたは第3級ブタノールなどの低級アルコール
類、ジオキサンまたはテトラヒドロフランなどのエーテ
ル類、アセトンまたはメチルエチルケトンなどのケトン
類或いはギ酸または酢酸などの脂肪酸類など本発明の接
触反応に不活性な水と混和性の溶媒を水と併用すること
もできる。反応媒体の使用量、或いは有機溶媒を併用す
る場合の有機溶媒の量または水と有機溶媒の割合などに
ついてはα−APMハロゲン化水素酸塩の該媒体中での溶
解度や回収率を考慮して、当業者であれば工業的範囲で
任意に定めうるものである。
本発明において使用される鉱酸は塩酸、臭化水素酸また
は硫酸が多用される。酸の使用量はα−APMと不純とし
て含まれるβ−APMの両者に対して実質的に当量用いら
れる。またα−APMがβ−APMの他にアミノ基含有化合
物、例えばアスパラギン酸やフェニルアランメチルエス
テルなどを不純物として含有している場合にはこれらの
アミノ基含有化合物を含めて実質的に当量用いるのが良
い。
金属ハロゲン化物しては、反応媒体に比較的溶解性の高
いものであれば特に制限はないが、好適にはアルカリ金
属またはアルカリ土類金属の塩化物または臭化物が用い
られる。具体的には塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、
塩化カリウム、臭化カリウム、塩化リチウム、臭化リチ
ウム、塩化セシウム、臭化セシウム、塩化カルシウム、
臭化カルシウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウ
ム、塩化ベリリウム、臭化ベリリウム、塩化バリウムま
たは臭化バリウムなどである。これらの金属ハロゲン化
物は、通常は単独で用いられるが2種以上を併用するこ
とも何ら問題はない。金属ハロゲン化物の使用量は、α
−APMハロゲン化水素酸塩の溶解度を低め、α−APMの回
収率を高める観点より不純なα−APMを接触させる媒体
中での濃度としておよそ2重量%以上とするのが良い。
上限については必要以上に金属ハロゲン化物の濃度が高
くなると媒体の粘性が増し、α−APMハロゲン化水素酸
塩が析出しににくなることもあり、通常は40重量%以下
の濃度で使用するのが良い。尚、酸として硫酸を用いた
場合には金属ハロゲン化物は絶対量でα−APMに対して
1当量以上用いるのが好適である。
本発明の方法においては、不純なα−APMを金属塩化物
を含む水性媒体中実質的に当量の鉱酸と接触させること
によりα−APMのみがハロゲン化水素酸塩として析出し
てくる。従って、接触後は必要に応じて冷却後、濾過等
の分離操作を行うことによってα−APMのハロゲン化水
素酸塩がβ−APMおよびその他の不純物を含まないほぼ
純粋な形で、しかも高い回収率で分離される。
このようにして分離されたα−APMのハロゲン化水素酸
塩は常法により水または水性媒体中、水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、アンモニアなどのアルカリで中和
することによって遊離のα−APMに変換することができ
る。
(発明の利点) 本発明の方法によるβ−APMを含む不純なα−APMの分離
方法は、(1)鉱酸を実質的に当量しか用いず、その為
に公知の方法にみられるようなエステル基の加水分解反
応が起きにくく、工業的にも安全に工程処理ができるこ
と、(2)α−APMのハロゲン化水素酸塩の溶解度は水
あるいは塩酸中よりも本発明の金属ハロゲン化物の水溶
液中において、より溶解度が低くなりその為に回収率の
点でも優れていること、(3)β−APMおよびその他の
不純物は析出することなくα−APMのハロゲン化水素酸
塩を固液分離した時の母液にその全てが移行するので、
極めて品質良好なα−APMのハロゲン化水素酸塩が分離
されるなど種々の利点を有する方法である。
(実施例) 以下、実施例により本発明を詳しく説明する。
実施例1 α−APM 6.6gとβ−APM 2.0g(α体+β体0.0292モル)
を水88.5gに懸濁させて、等モル(0.0292モル)の35%
塩酸3.0gを加えて、室温で溶解した。
この溶液に塩化ナトリウム5.3g(0.0906モル)を加える
と直ちに結晶が析出した。
5℃で1時間撹拌した後、析出結晶を濾過し、少量の希
食塩水で洗浄し乾燥した。
収量7.9g(純度96.0%、回収率92.9%/α−APM)。得
られた結晶を高速液体クロマトグラフィーで分析した結
果、β−APMは含有されていなかった。
元素分析結果よりα−APMの塩酸塩であることが確認さ
れた。C14H18O5N2・HCl・2H2Oとしての計算値は下記の
通りである。
計算値 C=45.84%、H=6.32%、N=7.64%、 Cl=9.67% 分析値 C=45.39%、H=6.61%、N=7.50%、 Cl=9.80% 実施例2 α−APM 4.4gとβ−APM 0.6g(α体+β体0.017モル)
を水91.2gに懸濁させて、等モル(0.017モル)の95%硫
酸1.75gを加えて、室温で溶解した。
この溶液に臭化ナトリウム10.0g(0.097モル)を加え
て、冷蔵庫に一夜保存し、析出結晶を濾過し、少量の希
臭化ナトリウム水溶液で洗浄し乾燥した。
収量4.1g(純度97.0%、回収率65.0%/α−APM)。得
られた結晶を高速液体クロマトグラフィーで分析した結
果、β−APMは含有されていなかった。
元素分析結果よりα−APMの臭化水素酸塩であることが
確認された。C14H18O5N2・HBr・2H2Oとしての計算値は
下記の通りである。
計算値 C=40.88%、H=5.64%、N=6.81%、 Br=19.43% 分析値 C=41.09%、H=5.55%、N=6.85%、 Br=19.54% 実施例3 α−APM 5.0gとβ−APM 1.1g(α体+β体0.0207モル)
を水92gに懸濁させて、等モル(0.0207モル)の95%硫
酸2.1gを加えて、室温で溶解した。
この溶液に塩化マグネシウム5g(0.0525M)を加えると
直ちに結晶が析出した。5℃で1時間撹拌した後、析出
結晶を濾過し、少量の希食塩水で洗浄し乾燥した。
収量6.2g(純度95.0%、回収率94.5%/α−APM)。得
られた結晶を高速液体クロマトグラフィーで分析した結
果、β−APMは含有されていなかった。
また、この結晶の元素分析結果より、実施例2と同様に
α−APMの塩酸塩であった。
実施例4〜6 α−APMとβ−APMとの混合物について、実施例1〜3と
同様の反応を行った。
反応結果を表1にしめす。
【図面の簡単な説明】
図−1は、α−APM塩酸塩の水、1N−塩酸、10%塩化ナ
トリウム水溶液および20%塩化ナトリウム水溶液に対す
る溶解度を示す。縦軸の溶解度は遊離α−APM換算での
重量%を示す。 図−1中、は水、は1N−塩酸、は10%塩化ナトリ
ウム水溶液およびは20%塩化ナトリウム水溶液に対す
る溶解度である。 また図−2はα−APM塩酸塩の水中および1規定塩酸中
での20℃に於ける安定性を示す(α−APM濃度=1wt
%)。図−2中、はα−APM塩酸塩の水中における安
定性、はα−APM塩酸塩の1規定塩酸中における安定
性、またはα−APM塩酸塩が1規定塩酸中で加水分解
されて生じたα−L−アスパルチルフェニルアラニンの
生成率を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくともβ−L−アスパルチル−L−フ
    ェニルアラニンメチルエステルを不純物として含有する
    α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニンメチルエ
    ステルを金属ハロゲン化物を含有する水性媒体中、実質
    的に当量の鉱酸と接触させてα−L−アスパルチル−L
    −フェニルアラニンメチルエステルを固体状のハロゲン
    化水素酸塩として析出させ、ついで分離することを特徴
    とするα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニンメ
    チルエステルの分離法。
  2. 【請求項2】金属ハロゲン化物がアルカリ金属またはア
    ルカリ土類金属のハロゲン化物である特許請求の範囲第
    1項記載の方法。
  3. 【請求項3】鉱酸が塩酸、臭化水素酸または硫酸である
    特許請求の範囲第1項記載の方法。
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