JPH10101628A - アミノ酸及びその誘導体の高光学純度の光学活性体の製造法 - Google Patents

アミノ酸及びその誘導体の高光学純度の光学活性体の製造法

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JPH10101628A
JPH10101628A JP25615396A JP25615396A JPH10101628A JP H10101628 A JPH10101628 A JP H10101628A JP 25615396 A JP25615396 A JP 25615396A JP 25615396 A JP25615396 A JP 25615396A JP H10101628 A JPH10101628 A JP H10101628A
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optically active
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optical
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Kimio Katsuura
公男 勝浦
Shigeaki Irino
滋哲 入野
Akira Tokuda
昭 徳田
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Tosoh Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】光学異性体の存在比が99/1以上の高純度の
光学活性アミノ酸及びその誘導体の製造法を提供する。 【解決手段】光学異性体を含む光学活性アミノ酸及びそ
の誘導体から高光学純度の光学活性体を製造する方法に
於いて、光学異性体間の相互溶解度の収束値以上の光学
純度以上に、目的とする光学活性アミノ酸及びその誘導
体を予め調整し、過剰に存在する当該光学活性アミノ酸
及びその誘導体を晶析することを特徴とする高光学純度
の光学活性アミノ酸及びその誘導体の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学活性アミノ酸
及びその光学活性誘導体の晶析による高光学純度の光学
活性体の製造に関する。アミノ酸の光学活性体は、特に
そのL体は動物にとって極めて重要な栄養源である。ま
た、D−体は医薬品原料として最近その重要性が増して
きている。アミノ酸エステルの光学活性体も、同様に医
薬品の原料または不斉合成のための補助剤または触媒の
配位子の原料等として有用な物質である。
【0002】
【従来の技術】ラセミ体アミノ酸またはアミノ酸エステ
ル、例えばDL−フェニルアラニンまたはフェニルアラ
ニンアルキルエステルの光学分割については、いくつか
の方法が知られている。
【0003】例えば、フェニルアラニン・モノメチル
硫酸塩として晶析させる方法(特開平6−30602
9)、N−アシルアミノ酸(特公昭51−1752
2、米国特許第3941831号)、ジペプチド誘導体
(特公昭62−56857)を光学分割剤として用いる
光学分割法、N−アシル−アミノ酸のアシラ−ゼによ
る分割(米国特許第3907638号)及びアミノ酸エ
ステルのプロテア−ゼによる分割(米国特許第3813
317号、3878043号)等の酵素光学分割法など
が開示されている。
【0004】上記の方法は、いずれも比較的容易な操作
で、比較的光学純度の高い光学異性体を回収することが
可能である。しかし、従来の方法では、99%以上の極
めて高い光学純度を有する光学活性アミノ酸またはその
誘導体を回収することは容易ではなかった。
【0005】近年、その重要性が増している医薬品原料
の用途として使用される光学活性アミノ酸またはその誘
導体は、副作用等の危険性から、高い光学純度及び高い
化学純度が要求されている。このため、工業的に生産性
が高く、操作の簡素な高光学純度の光学活性アミノ酸及
びその誘導体の製造方法の開発が望まれていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、目的
の光学異性体の存在比が99/1以上の高純度の光学活
性アミノ酸及びその誘導体の製造法を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為
に、鋭意検討した結果、光学活性アミノ酸及びその誘導
体の光学異性体間の溶液への相互溶解度の特性として、
導入した結晶の光学純度に依存することなく、溶解した
アミノ酸またはその誘導体の光学純度が、一定の値(以
下、収束値と略する)になる組成領域・条件が存在する
ことを見いだした。すなわち、光学活性アミノ酸または
その誘導体の晶析において、晶析前の母液中の光学異性
体間の溶解度比が、上記の収束値以上の場合は、過剰に
存在する一方の光学異性体を優先的に晶出させることが
可能であり、どれだけ一方の光学異性体を晶出しても上
記平衡濃度が変化せず、いつまでも高純度の光学活性ア
ミノ酸及びその誘導体を効率よく精製することが可能で
ある。
【0008】一方、母液の光学異性体の溶解度比が上記
の平衡濃度以下の場合は、析出する結晶の光学純度は収
束値以下の光学純度となることが判明した。
【0009】上記知見は、光学純度が99%以上の高光
学純度の光学活性アミノ酸及びその誘導体を効率よく精
製するうえで重要である。
【0010】本発明の晶析に供されるアミノ酸、及びそ
の誘導体の親アミノ酸としては、以下の化1で表され
る。
【0011】
【化1】
【0012】この式中、R1は直鎖状もしくは分岐鎖状
アルキル、アルキルチオ、アルコキシ、ベンジル及びイ
ンドイルアルキル及びそれらのヒドロキシ、ハロゲン、
アルキル及びニトロ置換誘導体であり、R2は、直鎖状
もしくは分岐鎖状のアルキル、ベンジル、アルキルカル
ボニル、アルキルオキシカルボニル、アリールカルボニ
ル、アリールアルキルカルボニル及びそれらのヒドロキ
シ、ハロゲン及びニトロなどの置換誘導体を表す。尚、
1とR2により環を形成してもかまわない。具体的に
は、バリン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、メチ
オニン、フェニルグリシン、フェニルアラニン、ナフチ
ルアラニン、チロシン、トリプトファン、ホモフェニル
アラニン,3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン,
2,4−ジヒドロキシフェニルアラニン,3,4−メチ
レン−ジオキシフェニルアラニン、3,4−ジメトキシ
フェニルアラニン、3(4)−メトキシ4(3)−ヒド
ロキシフェニルアラニン、3、4−イソプロピリデンジ
オキシフェニルアラニン、プロリン、ピペリジンカルボ
ン酸、ピラジンカルボン酸等が挙げられる。
【0013】化1で表されるアミノ酸を親アミノ酸とす
る誘導体としては,以下の化2で表すことができる。
【0014】
【化2】
【0015】この式中、R1、R2は化1と同じ。R3
化1から誘導可能な官能基、例えばR1とは異なる鎖状
または分岐鎖状のアルキル基、直鎖状または分岐鎖状の
脂肪族、芳香族及びそれらの置換誘導体のエステル基、
第一及び第二脂肪族または芳香族アミン類のアミド基、
メチロール基、アルコキシメチロール基、チオエステル
基等を表す。
【0016】化1及び化2で表されるアミノ酸及びその
誘導体としては、好ましくは、フェニルアラニンまたは
環置換誘導体及びこれらを親アミノ酸とする誘導体、ホ
モフェニルアラニンまたは環置換誘導体及びこれらを親
アミノ酸とする誘導体、ナフチルアラニンまたは環置換
誘導体及びこれらの親アミノ酸とする誘導体である。晶
析に供される化1及び化2で表されるアミノ酸及びその
誘導体は、予め、上記の光学異性体間の相互溶解度の収
束値よりも高い光学純度であることが必要である。晶析
前の母液に含まれるアミノ酸またはその誘導体の光学純
度は、高いほど、目的とする光学活性体の回収が可能な
量は増加するため、一般的には好ましいが、前処理に煩
雑な操作が必要な場合もあり、必ずしも好ましいとは限
らない。
【0017】晶析に供される化1または化2で表される
光学異性体を含むアミノ酸及びその誘導体の光学活性体
は、従来の技術によるラセミ化合物からの光学分割、プ
ロキラルな前駆体からの不斉合成等により、それらの化
合物は容易に調製できる。また、発酵法により製造され
たアミノ酸類について、発酵液を処理する段階でその一
部がラセミ化したものであってもよい。
【0018】尚、本発明の晶析の条件において、結晶性
のよい誘導体で実施することが好ましく、化1及び化2
で表されるアミノ酸及び誘導体が塩酸塩、硫酸塩等の鉱
酸塩であり、アミノ酸についてはナトウリウム塩、カリ
ウム塩、カルシウム塩等のアルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩等であってもよい。これらの塩類は、晶析によ
る精製処理を実施した後、その水溶液をイオン交換樹脂
や中和晶析等により遊離させることができる。
【0019】また、上記化1または化2で表されるアミ
ノ酸またはその誘導体によっては、異なる複数の結晶形
及び非晶質が存在する場合がある。例えば、フェニルア
ラニンには、α晶、β晶が存在するが、本発明の方法に
おいては、晶析時の結晶形は特に限定されない。
【0020】本発明は、最終製品への残留溶媒等の問題
上、望ましくは水溶液中で晶析させるが、水と混和する
他の有機溶媒が含まれていても、問題はない。他の有機
溶媒としては、例えば、メタノ−ル、エタノ−ル、プロ
パノ−ル等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等
のエーテル類、ギ酸、酢酸等のカルボン酸類、アセトニ
トリル等のニトリル類があげられる。また、光学活性ア
ミノ酸またはアミノ酸誘導体の可溶性の有機溶媒を用い
ても構わない。
【0021】水が含有する溶液中からの晶析に際して、
有機または無機塩が含有していてもよい。晶析効率及び
析出するアミノ酸及びアミノ酸エステル塩酸塩等の結晶
の形状から、むしろ含有していることが好ましい場合が
ある。この塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム
等のアルカリ金属塩、塩化マグネシウム、塩化カルシウ
ム等のアルカリ土類金属塩、塩化アンモニウム等のアミ
ン塩等があげられる。塩の含有量は、使用する水性溶媒
への塩及び晶析を行うアミノ酸及びその誘導体の溶解度
により影響を受けるため、特に限定されないが、例え
ば、晶析前の母液重量に対して30重量%以下とするこ
とが好ましい。この値より高くなると、回収した結晶へ
の塩の混入等の問題が生じるうえに、上記の塩が含有す
ることによる効果がほとんどない。
【0022】晶析方法としては、中和晶析、濃縮晶析、
冷却晶析等の通常の晶析方法で可能である。溶解度の差
が大きく、回収効率の良さから、例えば、アミノ酸類の
晶析は中和晶析が好ましく、アミノ酸エステル塩酸塩類
については、冷却晶析が好ましいが、これに限定される
ものではない。また、アミノ酸またはその誘導体を含む
水溶液を、水と混和しかつアミノ酸またはその誘導体の
溶解度が低いか、または溶解しない有機溶媒と混合する
ことによっても得られる。
【0023】晶析の際のpH調整は、化1または化2で
表されるアミノ酸またはその誘導体が母液に可溶で、構
造が安定な条件下で行えば、特にその手法は限定されな
い。pHの調整に用いられる酸または塩基も特に限定さ
れないが、好ましくは、酸としては塩酸、硫酸等の鉱酸
であり、塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム等である。
【0024】晶析時の濃度は、含有する塩の量、pHの
値、溶媒の種類、更に、混合溶媒の場合はその割合によ
って、溶解度が大きく影響されるために、特に限定され
ない。予め、アミノ酸またはその誘導体の光学異性体間
の相互溶解度を測定し、上記の収束値を求めることによ
り、晶析時の上記の諸条件を設定することができる。
【0025】ラセミ体と光学活性体の結晶が同時に存在
するときに平衡状態にある母液中の光学異性体のうち、
過剰に存在する目的とする光学異性体の光学純度は、上
記のラセミ体と光学活性体の結晶の比率、すなわち結晶
の光学純度に関わらず一定の値となる。よって、この値
より高い光学純度のアミノ酸またはその誘導体を含有す
る母液からは、不純物である方の光学異性体の含有量の
溶解度に相当する量まで、母液を濃縮等により組成の調
整をすれば、目的とする一方の光学異性体の結晶のみを
選択的に析出させることができる。この収束値は、晶析
を行うアミノ酸またはその誘導体の種類、晶析の条件に
よって、異なる場合がある。
【0026】本発明の方法により、99%以上の高光学
純度の結晶が回収可能であるが、必要に応じて、99%
以下の光学純度の結晶を回収してもよい。
【0027】晶析後、ろ過等により分離・回収された母
液には、上記の収束値の光学純度のアミノ酸またはその
誘導体が含まれている。よって、これを回収し、再度、
光学分割等により上記の収束値以上に光学純度をあげる
ことにより、再度、晶析の母液として使用することが可
能である。
【0028】晶析の際の温度は、低温で晶析するほど溶
解度が下がり晶析率が増加するため、60℃以下が好ま
しいが、特に限定されない。
【0029】このようにして得られた結晶は、付着母液
等の原因による不純物が混入している場合があるため、
必要に応じて、所定の溶媒で洗浄してもよい。
【0030】
【実施例】以下、実施例により詳細に説明するが、本発
明はこれらの実施例により何等限定されるものではな
い。
【0031】実施例1 最初に、フェニルアラニンの種々のD/L比による溶解
したフェニルアラニンのD/L比の変化を測定した。
【0032】純水(5ミリリットル)にNaCl(0.
5g)を溶解し、D/L比が97/3、95/5、75
/25のフェニルアラニン(1.0g)を懸濁し、30
℃で2時間、振とう機で処理したのち、可溶成分のHP
LC分析(カラム: TSKgel Enantio
L1、4.6mmID×25cm、東ソ−(株)社製)
を行った。その結果を以下の表1に示した。
【0033】
【表1】
【0034】導入したフェニルアラニンの光学純度に依
存することなく、溶解したフェニルアラニンの光学純度
はほぼ一定の値(D/L比=93±1/7±1、光学純
度=92〜93%)を示した。従って、収束値が93%
として、実施例2及び実施例3においては、この収束値
よりも大きなD/L比を含む光学異性体混合溶液を供給
して晶析を実施した。
【0035】実施例2 D−フェニルアラニン(122.2mmol),L−フ
ェニルアラニン( 1.84mmol)即ち、D/L比=
98.5/1.5、HCl( 300mmol)を含有す
る水溶液(300g)を30℃で20%NaOH水溶液
により中和晶析をおこなった。室温まで冷却後、吸引濾
過により結晶を濾別した。結晶を冷水で洗浄後、真空乾
燥をおこなった。HPLC分析の結果、光学純度99.
99%のD−フェニルアラニンの結晶を97.8mmo
l回収した。また、中和晶析後の母液中のフェニルアラ
ニンの光学純度は、92.7%であった。
【0036】比較例1 光学純度90.50%のD−フェニルアラニン(18
5.6mmol)、HCl(625mmol)を溶解し
た400gの水溶液を30℃で20%NaOH水溶液に
より中和晶析を行ったこと以外は、実施例2と同様の操
作を行った。その結果、光学純度88.51%のD−フ
ェニルアラニンの結晶を109.1mmolを回収し
た。
【0037】実施例3 D−フェニルアラニンメチルエステル(153.2mm
ol)、L−フェニルアラニン(4.6mmol)、即
ち、D/L比=97.1/2.9、HCl(335mm
ol)を純水(400ml)に溶解させた水溶液を20
%NaOH水溶液でpH=3に中和した。ロ−タリ−エ
バポレ−タ−により全量が100gになるまで濃縮し
た。2℃付近で冷却晶析を行い、析出した結晶を吸引濾
過により回収した。HPLC分析の結果、光学純度9
9.97%のD−フェニルアラニンメチルエステル塩酸
塩を120.7mmolを回収した。
【0038】実施例4 光学純度が95.0%のL−フェニルアラニン(200
mmol)を使用したこと以外は、比較例1と同様の操
作を行った。
【0039】その結果、光学純度99.9%以上のL−
フェニルアラニンの結晶を58.4mmolを回収し
た。
【0040】実施例5 D−フェニルアラニンメチルエステル・塩酸塩の収束値
は79.5%となり、以下の実施例では、この収束値以
上の光学純度を有するD−フェニルアラニンメチルエス
テル・塩酸塩の水溶液を使用した。
【0041】光学純度が89.7%のD−フェニルアラ
ニンメチルエステル・塩酸塩(100mmol)の水溶
液からpH=3付近で0〜2℃で冷却晶析した以外は実
施例3と同様の操作を行った。その結果、光学純度9
9.99%以上のD−フェニルアラニンメチルエステル
・塩酸塩の結晶を45.6mmol回収した。
【0042】実施例6 光学純度が96.0%のL−3−[2−ナフチル]−ア
ラニン(4.64mmol)を1Nの塩酸水溶液(5ミ
リリットル)に溶解し、30℃で、20%NaOH水溶
液で中和晶析を行ったこと以外は、実施例2と同様の操
作を行った。
【0043】その結果、光学純度99.99%以上のL
−3−[2−ナフチル]−アラニンを1.87mmol
を回収した。
【0044】実施例7 光学純度が92.0%のD−フェニルアラニノ−ル(1
0mmol)、NaCl(1.0g)を純水5ミリリッ
トルに30°Cで溶解し、0〜2°Cで静置して冷却晶
析させたこと以外は、実施例2と同様の操作を行った。
【0045】その結果、光学純度99.99%以上のD
−フェニルアラニノ−ルを7.1mmol回収した。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学異性体を含む光学活性アミノ酸及びそ
    の誘導体から高光学純度の光学活性体を製造する方法に
    於いて、光学異性体間の相互溶解度の収束値以上の光学
    純度に、目的とする光学活性アミノ酸及びその誘導体を
    予め調整し、過剰に存在する当該光学活性アミノ酸及び
    その誘導体を晶析することを特徴とする高光学純度の光
    学活性アミノ酸及びその誘導体の製造法。(ここで、光
    学異性体体間の相互溶解度の収束値とは、ラセミ体と光
    学活性体の結晶が同時に存在するときの平衡な母液中の
    光学異性体のうち、目的とする光学異性体の比率(=母
    液中の光学純度)を指す。この値は、ラセミ体と光学活
    性体の結晶の比率に関わらず一定となる。)
  2. 【請求項2】請求項1に記載の光学活性アミノ酸及びそ
    の誘導体が、フェニルグリシン及びその誘導体、フェニ
    ルアラニン及びその誘導体、ホモフェニルアラニン及び
    その誘導体及びナフチルアラニン及びその誘導体の群か
    ら選ばれる少なくとも一種の光学活性アミノ酸及びその
    誘導体であることを特徴とする高光学純度の光学活性ア
    ミノ酸及びその誘導体の製造法。
JP25615396A 1996-09-27 1996-09-27 アミノ酸及びその誘導体の高光学純度の光学活性体の製造法 Pending JPH10101628A (ja)

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NL1007126A NL1007126C2 (nl) 1996-09-27 1997-09-26 Werkwijze voor het bereiden van optisch actief aminozuur of derivaat hiervan met hoge optische zuiverheid.
FR9712024A FR2753966B1 (fr) 1996-09-27 1997-09-26 Procede pour preparer un acide amine optiquement actif ou son derive ayant une haute purete optique

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008231046A (ja) * 2007-03-22 2008-10-02 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光学活性カルニチンアミドハロゲン化物の精製方法
CN113024434A (zh) * 2019-12-24 2021-06-25 上海科胜药物研发有限公司 一种布瓦西坦中间体的制备方法

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