JPH0745450B2 - 高水溶性ｎ−アセチルアミノ酸類の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高水溶性Ｎ−アセチルアミノ酸類の製造方法に
関し、詳しくはアミノ酸のアセチル化反応液を、陽イオ
ン交換膜を隔膜として有する電気透析装置によって、中
和−脱金属イオン処理する工業的規模で実施可能で、高
収率な高水溶性Ｎ−アセチルアミノ酸類の製造方法に関
する。

［従来の技術］ アミノ酸はタンパク質の構成成分であり、生命活動にお
いて欠くことの出来ない物質である。従ってアミノ酸は
医薬、医療分野から栄養学的な食品および飼料分野等広
範囲に利用されているものである。また近年、アミノ酸
の誘導体であるＮ−アシルアミノ酸も注目を集め、アニ
オン系界面活性剤や合成高分子化合物の可塑剤としての
工業的利用法等が開発されている。

Ｎ−アシルアミノ酸の中でも、特にＮ−アセチルアミノ
酸は粘液溶解剤、抗白内障剤等の医薬品および易溶性ア
ミノ酸として利用価値が見いだされ、その需要が増大し
つつあるものである。

アミノ酸のＮ−アセチル化法は、一般に、酢酸中で無水
酢酸を用いる方法（M.Bergmann,Biochem.Z.,203,280（1
928））やケテンを用いる方法（M.Bergmann,Ber.,63,43
7（1930））などが知られているが、工業的見地からは
アミノ酸を水中において苛性ソーダ、苛性カリ等と無水
酢酸を用いて行なう方法が最も経済的であり、Ｎ−アセ
チルアミノ酸を安価に製造し得るものである。

しかしながら、この方法は反応溶媒に水を用いるため水
溶性の低いＮ−アセチルロイシン、Ｎ−アセチルグルタ
ミン酸等については、Ｎ−アセチル化反応液を鉱酸で中
和することによりＮ−アセチルアミノ酸が高収率で析出
するため有効であるが、水溶性の高いＮ−アセチルシス
テイン、Ｎ−アセチルオキシプロリン、Ｎ−アセチルチ
ロシン等については鉱酸にて中和することにより生成す
る無機塩類との分離が問題となる。

つまり、高収率でＮ−アセチルアミノ酸を得ようとする
場合、中和液を極力濃縮しＮ−アセチルアミノ酸の析出
量を多くさせなければならないが、この時共存する無機
塩類も析出するため、これにメタノール、エタノール等
のアルコール類を添加して無機塩類を取り除く操作を加
える必要が生じる。またこの操作を加えても収率は一般
的に充分なものではない。

一方、無機塩類を既存の陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜を交互に装着した電気透析装置により脱塩する方法が
有効であるとみなされるが、この場合には脱塩と同時に
Ｎ−アセチルアミノ酸の陰イオン交換膜透過が起こるた
め、実用に供し得ないものである。

塩酸を混入させない中和法として、Ｎ−アセチル化反応
液を強酸性イオン交換樹脂を用いて処理する方法も挙げ
られるが、樹脂を多量に用いることや樹脂の再生が必要
となるため工業的製造法とは言い難いものである。

従って現在まで工業的規模で実施可能であり、高収率で
容易な高水溶性Ｎ−アセチルアミノ酸類の製造方法は見
いだされていなかった。

［発明の目的］ 本発明は、高収率で、かつ工業的な規模での実施が可能
な高水溶性Ｎ−アセチルアミノ酸類の製造方法を提供す
ることを目的とする。

［発明の経緯］ 本発明者らは、アミノ酸を水中で苛性ソーダ、苛性カリ
等のアルカリと無水酢酸を用いてＮ−アセチル化を行な
った後、高水溶性Ｎ−アセチルアミノ酸類を高収率で得
る方法につき鋭意検討を行なった。上記したごとくＮ−
アセチル化終了後、鉱酸にて中和することにより生成す
る無機塩類は、Ｎ−アセチルアミノ酸の単離収率を低下
させるばかりでなく、電気透析による脱塩も困難となる
ためその生成を防ぐことが必要である。また強酸性イオ
ン交換樹脂による処理も工業的に有利な方法とは言えな
い。

そこで本発明者ら、鉱酸を用い無機塩の生成することな
く中和を行なわせる方法を種々検討した結果、Ｎ−アセ
チル化反応液と希鉱酸水溶液を陽イオン交換膜をはさん
で交互に配置し、これに直流電流をかけることにより水
素イオンおよび金属イオンのみが交互に陽イオン交換膜
を透過し、中和−脱金属イオン反応が円滑に進行するこ
とを見いだした。またこの透析法により、無機塩類を含
まないＮ−アセチルアミノ酸水溶液が得られ、これを最
小限まで濃縮することにより、高水溶性Ｎ−アセチルア
ミノ酸類を高収率で得ることが出来ることから本発明を
完成するに至った。

［発明の構成］ すなわち本発明は、陽イオン交換膜を隔膜として用いた
電気透析装置により、アミノ酸のアセチル化反応液を中
和−脱金属イオン処理することを特徴とする高水溶性Ｎ
−アセチルアミノ酸類の製造方法にある。

本発明において用いられる高水溶性Ｎ−アセチルアミノ
酸類としては、Ｎ−アセチルシステイン、Ｎ−アセチル
オキシプロリン、Ｎ−アセチルチロシン、Ｎ−アセチル
セリン、Ｎ−アセチルプロリン、Ｎ−アセチルオルニチ
ン等が挙げられ、ここに用いられるアミノ酸類として
は、Ｄ体、Ｌ体、DL体のいずれであってもよい。

また、本発明で用いる電気透析装置は、陽イオン交換膜
を隔膜として用い、これを室枠ではさみ、両端に陽極板
と陰極板を設置したフィルタープレス型装置であり、こ
の装置の一例の概略図を第１図に示す。

隔膜としては、たとえばｐ−スルホン酸スチレン−ジビ
ニルベンゼン共重合体、ｐ−スルホン酸スチレン−ブタ
ジエン共重合体、ｐ−スルホン酸フルオロカーボン重合
体等の陽イオン交換膜が使用できる。陽極板として炭
素、鉛、白金、白金メッキチタン板等を用い、陰極板と
して銀、鉛、鉄合金板等が用いられる。

両電極板側には極液として１〜２重量％の硫酸水溶液を
循環させ、これに陽極側より水素イオン供給液である塩
酸、硫酸等の１〜２規定鉱酸水溶液とアミノ酸のＮ−ア
セチル化反応液を交互に配置し、循環させて実施するも
のである。

Ｎ−アセチル化反応液は、アミノ酸を水中で苛性ソー
ダ、苛性カリ等アルカリと無水酢酸とを用いて通常の方
法でＮ−アセチル化させたもので、１〜2mol/l濃度のも
のを用いるのが好ましい。

中和−脱金属イオン反応の進行度はＮ−アセチル化反応
液のpHを調べることにより追跡され、pH2.0〜2.5に達し
た時点で反応は終了したものとみることが出来る。

中和−脱金属イオン反応終了後、減圧下においてＮ−ア
セチルアミノ酸の中和液を最小限まで濃縮することによ
り、高収率で高水溶性Ｎ−アセチルアミノ酸類が得られ
る。

［実施例］ 以下に実施例をもって本発明を詳細に説明する。

実施例１ （Ｎ−アセチル−Ｌ−システインの製造） 陽イオン交換膜として旭硝子社製セレミオン膜を用い、
第１図に示す装置を使用して、陽極は白金メッキチタン
板、陰極はSUS304金属板で、両板とも210cm²のものを用
いた。なお、第１図において、１は極液、２は希鉱酸
液、３はＮ−アセチル化反応液、４は陽イオン交換膜を
それぞれ示す。極液は１重量％の硫酸水溶液を流速1.0l
/minで、希鉱酸水溶液は１規定塩酸水溶液を流速1.8l/m
inで循環させた。Ｎ−アセチル化反応液は、Ｌ−システ
イン242gを苛性ソーダ184gと無水酢酸240mlを用いて、
常法に従い、反応させた液1600mlを流速1.8l/minで循環
させ、電圧10Vをかけて中和−脱金属イオン反応を行な
った。Ｎ−アセチル化反応液のpHが2.0となった時点で
反応を終了し、活性炭を加えて脱色濾過した後減圧下に
おいて全容量が500mlまで濃縮し、冷却した後析出した
結晶を濾別して乾燥するとＮ−アセチル−Ｌ−システイ
ン260gを得た。この収率は79.7％であった。

実施例２ （Ｎ−アセチル−Ｌ−オキシプロリンの製造） 実施例１と同様の装置を用い、Ｎ−アセチル化液はＬ−
オキシプロリン262gを苛性ソーダ184gと無水酢酸240ml
で反応させた液1650mlを流速2.0l/minで循環させ、極液
として１重量％硫酸水溶液を流速1.0l/minで、また１規
定塩酸水溶液を流速2.0l/minで循環させ、電圧12Vをか
けて反応を行なった。Ｎ−アセチル化液のpHが2.2とな
った時点で反応を終了し、活性炭を加えて脱色濾過後減
圧下において全容量が500mlとなるまで濃縮し、冷却し
た後析出した結晶を濾別して乾燥するとＮ−アセチル−
Ｌ−オキシプロリン307gを得た。この収率は88.5％であ
った。

［発明の効果］ 以上説明したように、アミノ酸のアセチル化反応液を、
隔膜として陽イオン交換膜を用いた電気透析装置で処理
する本発明の製造方法によって、高収率で無機塩類を含
まない高水溶性Ｎ−アセチルアミノ酸水溶液が工業的規
模で得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に使用される電気透析装置の一例を示
す概略図。 1:極液、2:希鉱酸液、3:N−アセチル化反応液、4:陽イ
オン交換膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽イオン交換膜を隔膜として用いた電気透
   析装置により、アミノ酸のアセチル化反応液を中和−脱
   金属イオン処理することを特徴とする高水溶性Ｎ−アセ
   チルアミノ酸類の製造方法。