JPH07640B2 - α−L−アスパルチル−L−フエニルアラニンメチルエステル塩酸塩の製造法 - 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塩酸塩の製造法

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【発明の詳細な説明】 本発明は、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニ
ンメチルエステル塩酸塩を製造する方法に関する。
α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニンメチルエ
ステル(以下、α−APMと略す。)は良質な甘味を呈し
低カロリーの甘味剤としてその有用性が注目されている
物質である。
このα−APMを製造する方法として、N−L−保護アス
パラギン酸無水物とL−フェニルアラニンメチルエステ
ルを有機溶媒中で反応させた後、常法により保護基を脱
離させる方法(USP 3,786,039)、L−アスパラギン酸
無水物の強酸付加塩とL−フェニルアラニンメチルエス
テルを直接反応させる方法(特公昭49-14,217)、L−
フェニルアラニンをN−ホルミル−L−アスパラギン酸
無水物と氷酢酸中において反応させ、得られた生成物か
らホルミル基を除去してα−L−アスパルチル−L−フ
ェニルアラニン(α−AP)を生成させ、これをメタノー
ルでエステル化する方法(USP 3,933,781)等が知られ
ている。
これ等の方法は、目的とするα−APM又はα−APの様な
α体の他にその異性体であるβ体が多量に副生し、また
その反応液中には原料として使用したL−アスパラギン
酸及びL−フェニルアラニンの誘導体類も混在してい
る。したがって、工業的にα−APMを製造する際には、
この様な不純なα−APMを能率的に分離精製することは
特に重要である。この方法として、β−L−アスパルチ
ル−L−フェニルアラニンメチルエステル(β−APM)
等の不純物を含有するα−APMを水単独若しくはメタノ
ールなどと水からなる水性溶媒中で塩酸等のハロゲン化
水素酸と接触させ、α−APMのハロゲン化水素酸塩の結
晶を析出せしめ、これを分離して該不純物から能率的に
α−APMを精製する方法(USP 3,798,207)が知られてい
る。
一方、USP 3,933,781の改良された方法として、α−AP
をメタノールでエステル化する際に、α−APをメタノー
ル、ハロゲン化水素酸及び水から成る反応媒体と接触さ
せてメチルエステル化し、α−APをα−APMに変換後、
直ちにそのハロゲン化水素酸塩の結晶として析出せしめ
る事により能率的にα−APをエステル化してα−APMに
する方法(USP 4,173,562)が提案されている。
この様に、α−APMを水単独若しくはメタノールなどと
水からなる水性溶媒中で、或いはα−APをメタノールと
水からなる溶媒中で、ハロゲン化水素酸と接触させ、結
晶としてα−APMのハロゲン化水素酸塩を析出せしめる
方法は、α−APMを工業的に製造する際に、α−APMの分
離精製やα−APのα−APMへの転換において特に能率性
を高める方法として有用である。
ところがこの方法は、α−APMのハロゲン化水素酸塩の
析出を能率的に行わせしめるには、図1に示した溶解度
関係から明らかな様にハロゲン化水素酸の高濃度の、例
えば水性溶媒1当り約2モル以上効果的には約3モル
以上の過剰のハロゲン化水素酸の存在領域で行わざるを
得ないのでα−APMのエステル結合又はペプチド結合の
加水分解による収率の低下、過剰のハロゲン化水素酸を
中和するために多量のアルカリを必要とする事、更には
特に工業的規模での製造に於いては、ハロゲン化水素酸
は金属材料に強い腐食性を有するために装置材料の高質
化による装置費のアップなどの欠点を有していた。
本発明者等は、この欠点を克服するための方策について
工業化の観点からハロゲン化水素酸として塩化水素酸を
選択して鋭意検討を行った所、水性溶媒中よりα−APM
の塩酸塩を析出せしめる際に、無機塩化物をある程度以
上共存させることにより前述の欠点を有する塩化水素の
過剰分を大巾に減少させても能率的なα−APMの塩酸塩
の析出が可能である事を見い出し本発明を完成させるに
至った。
本発明は、水性溶媒中からα−APMの塩酸塩結晶を析出
せしめる際に、水性溶媒中に無機塩化物を共存させα−
APMに対して過剰分を大巾に減少した量の塩化水素と接
触させて該結晶を能率的に析出せしめる事を特徴とする
α−APM塩酸塩の製造法である。
本発明に依れば、無機塩化物が共存する水性溶媒中でα
−APMを低濃度の塩化水素と接触させα−APMの塩酸塩を
析出せしめるか、若しくは無機塩化物が共存する水性溶
媒中でα−APをメタノール及び低濃度の塩化水素と接触
させ、次に示す平衡反応によって生成するα−APMを α−AP+MeOH α−APM+N2O 直ちに塩酸塩として析出せしめる事により、工業的規模
での生産の観点から前述の欠点を克服したα−APM塩酸
塩の製造法が提供される。
本発明に於ける塩化水素濃度は、工業的製造に於いて問
題となる装置材料特に金属材料への腐食性及びα−APM
のエステル結合及びペプチド結合の加水分解性への悪影
響を考えて実験的に使用濃度範囲が決定されるべきもの
である。
本発明者らは、塩化水素濃度のこれらに対する影響につ
いて、α−APMが熱に対する安定性、特に本発明方法の
様に極めて酸性度の高い領域に於いては、熱安定性が乏
しい事から実用性を考慮して、30℃以下の温度で詳細に
検討した。その結果表1及び表2に示した様に、塩化水
素濃度が水性溶媒1当り2モル以下であれば実質的な
影響が極めて少なくなり、更に好ましくは1モル以下で
あれば殆んど影響がない事を明らかにした。したがっ
て、本発明は30℃以下の温度に於いて、塩化水素濃度が
水性溶媒1当り2モル以下、好ましくは1モル以下の
領域において実施される。
本発明に使用される無機塩化物は、水性溶媒中での溶解
度が溶媒の1当り少なくとも50gあり、α−APMの塩酸
塩の析出を阻害しないもの、例えば、NaCl,KCl,NH4Cl,C
aCl2,ZnCl2などが使用される。また、能率的にα−APM
の塩酸塩を析出せしめるためには、無機塩化物の濃度は
高い程望ましいが、共存する塩化水素の濃度によって、
ある程度以上の濃度が必要とされる。
この無機塩化物の必要とされる濃度については、無機塩
化物の種類によって多少異なるが、図2に示した様に、
塩化水素が水性溶媒の1当り2モル程度以下1モル程
度以上の濃度領域では、水性溶媒の1当り50g程度以
上が適当であり、更に、塩化水素が水性溶媒の1当り
1モル以下の低濃度領域では水性溶媒の1当り100g程
度以上が適当である。いずれの場合も無機塩化物は、そ
れが析出しない濃度で使用されることはもちろんであ
る。
無機塩化物を含む水性溶媒の調製は、水性溶媒に結晶状
無機塩化物又は無機塩化物の水溶液を添加する方法、水
性溶媒中の塩化水素をNaOH,KOH,Ca(OH)2Zn(OH)2などの
金属水酸化物溶液やNH3水で中和し無機塩化物をその場
で(in situ)生成する方法、又は工業的規模に於いて
は、工程内で副生する無機塩化物を利用する方法などで
行なうことができる。
本発明に使用される溶媒は、目的に応じて水単独又はメ
タノールと水との混合溶媒が使用されるが、これらに、
α−APMと塩化水素の付加反応を阻害しない他の溶媒、
例えばメタノール,エチレングリコール,アセトンなど
を無機塩化物の溶解度を著しく低下させない程度の量を
混合しても何らさしつかえない。
更に、本発明者らは無機塩化物が共存するこの様な系で
α−APをメタノールと接触させ、その場で生成するα−
APMを直ちに塩化水素との付加塩として析出させる際に
有用なメタノール量を調べた結果、水性溶媒中に存在さ
せるメタノール量はかなり低くても効率よくα−APから
α−APM塩酸塩に変換できると言う事を発見した。
即ち、メタノール量を必要以上に使用すると生成したα
−APMが更にメチルエステル化されα−APMのアスパラギ
ン酸残基のβ−カルボキシル基のメチルエステル化物
(α−A(M)PM)の生成が著しく増加し、その為α−
APからα−APM塩酸塩への変換率が大巾に減少する事が
判った。又、一方では必要以上にメタノール量を減少さ
せる事は、α−APMからα−A(M)PMへの副反応を抑
制する上で有利であるが、α−APからα−APMへの変換
率を低下させるので好ましくない。
この様な事から、本法によりα−APからα−APM塩酸塩
を取得する際に有用なメタノール量を調べた結果、実施
例6に示した様に、有用なメタノール量は反応媒体であ
る水性溶媒1当り約0.5〜約2モルであると言う事を
明らかにした。
本知見によれば、α−APのメチルエステル化により反応
媒体中のメタノール量が消費され、有用なメタノール量
の濃度範囲をいつ脱する場合には反応途中で新たにメタ
ノールを添加する事が有効であり、初めから所要量のメ
タノールを加えておく事はα−A(M)PMの生成を増加
するので好ましくない。この際使用されるメタノールの
全量は、α−APからα−APMへのエステル化反応を考え
れば、α−AP1モル当り少なくとも1モルのメタノール
が必要であることは言うまでもない。
以下、実施例により本発明の詳細を説明する。
実施例1 α−APM25gを2規定塩酸1000mlに40℃で溶解し、溶解液
を三等分してそれぞれ攪拌機付500mlフラスコに採取し
た。1つはそのまま(A)他の2つにはそれぞれ食塩を
3.3g(B)及び16.7g(C)加え溶解した後、5℃の恒
温水槽内で一夜攪拌晶析を行った。
析出した結晶は別され、少量の冷2規定塩酸で洗浄
後、真空下50℃で乾燥された。これ等の結晶の赤外吸収
スペクトルはα−APM塩酸塩に一致し、それぞれ98%以
上の純度を有していた(液体クロマトグラフィー法)。
結果を表3に示す。
実施例2 α−APM15g及び塩化カルシウム30gを含む水溶液495mlを
攪拌機付1フラスコに入れ液温を5℃に保ちながら、
35%塩酸105mlを徐徐に添加後、一夜攪拌晶析を行っ
た。
析出した結晶を、実施例1と同様に処理して、17.2gの
結晶を得た。収率90.2%。純度98.7%。
実施例3 α−APM15gを1.1規定塩酸500mlとメタノール50mlの混合
溶媒にとかし、溶解液を2等分し、一方(A)はそのま
ま、他方(B)には塩化アンモニウム60gを加え溶解し
た後冷蔵庫内に一夜保存した。
析出した結晶を、実施例1と同様に処理して、それぞれ
6.1g(A)及び8.7g(B)の結晶を得た。結晶純度(及
び収率)はそれぞれ98.2%(64.1%)(A)及び97.6%
(90.8%)(B)であった。純度は液体クロマトグラフ
ィー法によるものである。なおAは対照例である。
実施例4 α−APM28gとβ−APM12gを水500mlに懸だくし、室温で3
5%塩酸を加えpHを2.2に調整して溶解した。溶解液を2
等分し、一方(A)は35%塩酸150mlを添加し15℃で15
時間の攪拌晶析を行った。他方(B)は35%塩酸150ml
を添加後、粉末状無水炭酸ナトリウム61gを徐徐に添加
し過剰塩酸の一部を中和してから、15℃で15時間の攪拌
晶析を行った。
析出した結晶は、実施例1と同様に処理された。結果を
表4に示す。なお、Aは対照例。
因みに、母液中の塩化水素濃度は次の通りであった。
A:4モル/l B:1.4モル/l(NaCl 150g/l) 実施例5 純度98.2%のα−AP143gをメタノール38mlと2N塩酸900m
lの混合溶媒に溶解し、溶解液を2等分して、一方
(A)はそのまま、他方(B)には塩化アンモニウムの
結晶51gを加え溶解した。各々の溶解液を攪拌下で25℃
で3日間次いで10℃で1昼夜保持してα−APM塩酸塩の
結晶を析出せしめた。
各々の析出した結晶を実施例1と同様に処理して、32.0
g(A)及び62.9g(B)の結晶を得た。これ等結晶の赤
外吸収スペクトルはα−APM塩酸塩に一致し、液体クロ
マトグラフィーで組成を分析した結果、表5の如くであ
った。Aは対照例。
因みに、初期メタノール濃度0.92モル/l、又(B)の母
液中のNH4Cl濃度100g/lであった。
実施例6 純度97.5%のα−AP215.6gと食塩200gをIN塩酸1500mlに
溶解し、溶解液を5等分してそれぞれ攪拌機付500ml四
ツ口フラスコ(A〜E)に採取した。
次いでそれぞれの溶解液にメタノールを5ml(A)、7ml
(B)、14ml(C)、30ml(D)及び50ml(E)を加
え、実施例5と同様の操作法に従ってα−APM塩酸塩の
晶析を行いそれぞれ結晶を17.5g(A)、28.6g(B)、
33.3g(C)、33.0g(D)及び21.6g(E)を得た。
これ等の結晶組成及び収率を表6に示す(液体クロマト
グラフィー法)。表6においてA及びEは対照例で、メ
タノール濃度が低いとα−APが多量に生じ、高いとα−
A(M)PMが多量に生ずることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
図1は塩化水素濃度とα−APMの溶解度との関係を温度
を変えて測定した結果を表し、図2は塩化物濃度とα−
APMの溶解度との関係を塩化水素濃度を変えて測定した
結果を表す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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、水又は水とメタノールとの混合
    物である水性溶媒1当り塩化水素を2モル以下(ただ
    し、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニンメチ
    ルエステル1モル当り少なくとも1モルの塩化水素を存
    在させる)及び該水性溶媒1当り少なくとも50gの無
    機塩化物を含有する該水性溶媒と接触させ、次いで晶出
    した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分離する事を特徴とするα−L−ア
    スパルチル−L−フェニルアラニンメチルエステル塩酸
    塩の製造法。
  2. 【請求項2】水性溶媒が、水性溶媒1当り1モル以下
    の塩化水素(ただし、α−L−アスパルチル−L−フェ
    ニルアラニンメチルエステル1モル当り少なくとも1モ
    ルの塩化水素を存在させる)及び水性溶媒1当り少な
    くとも100gの無機塩化物を含有する特許請求の範囲第1
    項に記載の方法。
  3. 【請求項3】α−L−アスパルチル−L−フェニルアラ
    ニンを、水又は水とメタノールとの混合物である水性溶
    媒1当り塩化水素を2モル以下(ただし、α−L−ア
    スパルチル−L−フェニルアラニン1モル当り少なくと
    も1モルの塩化水素を存在させる)及び該水性溶媒1
    当り少なくとも50gの無機塩化物を含有する該水性溶媒
    に更にメタノールを添加したもの(ただし、メタノール
    はα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン1モル
    当り少なくとも1モル以上添加する)と接触させ、次い
    で晶出した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分離する事を特徴とするα−
    L−アスパルチル−L−フェニルアラニンメチルエステ
    ル塩酸塩の製造法。
  4. 【請求項4】水性溶媒が、水性溶媒1当り1モル以下
    の塩化水素(ただし、α−L−アスパルチル−L−フェ
    ニルアラニン1モル当り少なくとも1モルの塩化水素を
    存在させる)及び水性溶媒1当り少なくとも100gの無
    機塩化物を含有する水性溶媒に更にメタノールを水性溶
    媒1当り0.5モル以上2モル以下(ただし、α−L−
    アスパルチル−L−フェニルアラニン1モル当り少なく
    とも1モルのメタノールを添加する)添加したものであ
    る特許請求の範囲第3項に記載の方法。
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