JPS59225153A - α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フエニルアラニン−β−低級アルキルエステルの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明ハ、α−１，−７”スバルチルーＬ−フェニルア
ラニン−β−低級アルキルエステル（ジヘフチトα−Ｌ
−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンのＬ−アスパラ
ギン酸残基がβ−カルボキシル基において低級アルキル
エステル化されたもの。以下、α−ＡＰ−β−Ａと略記
する。）の合成法に関するものである。

Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンアルキルエス
テルには、Ｌ−アスパラギン酸（Ｌ−Ａｓｐ）のα−カ
ルボキシル基がＬ−フェニルアラニン（Ｌ−ｐＨｅ）と
ペプチド結合をつくるか、β−カルボキシル基がペプチ
ド結合をつくるかによって２つの異性体：即ちα−結合
体（α−ＡＰＡ）とβ−結合体（β−ＡＰＡ）とが存在
する。

このうちのα−結合体（α−ＡＰＡ）は、甘味料として
有用で、しかも、アルキル基がメチルであるとき（以下
、α−ＡＰＭと略記する。）に甘味が最も強い。この場
合β−結合体であると苦味を呈することが知られている
。

甘味料として有用なα−ＡＰＡ、就中、α−ＡＰＭの製
法は現在までに数多く発表されているが、そのうち工業
的に実施可能と考えられる方法の大部分は、まずｓ　Ｌ
　　Ａ５　ｐ・アミン基を一定の方法で保護しておりた
ものを無水物化し、ついでＬ−フェニルアラニンメチル
エステル（ＰＭ）と縮合することでベグチド結合を形成
し、最終的にＬ−Ａｓｐのアミノ基から脱保護基し、α
−ＡＰＭとβ−ＡＰＭ　（β−Ｌ−アスパルチルーＬ−
フェニルアラニンメチルエステル）の混合物を得、この
混合物からα−ＡＰＭをそのものとしてまたは塩酸塩な
どの適当な形で晶析分離している。

しかしながら、この様な方法によるかぎシ、次の様な難
点は避けられない。（１）これらの方法では基本的にβ
−結合体の副成を伴うから、製造過程の途中でβ−ＡＰ
ＭあるいはそのＮ−保護された化合物を分別晶析又は抽
出等で分離除去しなければならない。（２）β−ＡＰＭ
の副成を伴うかぎシ、Ｌ−Ａｓｐ或いはＬ−Ｐｈｅから
のα−ＡＰＭの収率は明らかに限度がある。（３）従っ
て、工業的に安価にα−ＡＰＭを得るためには分離除去
したβ−ＡＰＭ或いはその関連化合物を加水分解してＬ
−Ａｓｐ及びＬ−Ｐｈｅとして回収し、再反応させると
いう複雑な工程を伴うことになる。

（４）又、Ｌ−Ａｓｐのアミノ基は高価なカルボベンゾ
キシ基（Ｚ）或いはホルミル基等で保護しなければなら
ない上、それらの脱保護基操作は工業的には大がかシな
還元や塩酸などによらなければならない。（５＞　Ｌ−
Ａ　ｓ　ｐに比較して高価なＬ−Ｐｈｅはメチルエステ
ル化してＬ−Ｐｈｅ−ＯＣＨ３の形で縮合反応に用いる
為、そのエステル化収率がα−ＡＰＭの合成収率に影響
をもつ。

本発明者らは、この様なα−ＡＰＭ合成の現状に鑑み、
従来発表されている方法では基本的に達成できなかった
α−ＡＰＭの絶対的合成法の中で重要な位置を占める中
間体α−Ｌ−アスノくルチル−Ｌ−フェニルアラニン−
β−メチルエステル（α−ＡＰ−β−Ｍ）の合成方法を
完成した。

この中間体の合成方法とこれを用いてα−ＡＰＭを合成
する方法の大要を次に述べる。

Ｌ−アスパラギン酸のβ−メチルエステルのＮ−カルボ
キシ酸無水物は、例えば、Ｌ−ＡＢｐを５ｏｃ１．或い
はＨＣＩｔなどの酸触媒存在下にメタノール（ＭｅＯＨ
）と反応させてβ−エステル化し、Ｌ−Ａｓｐのβ−メ
チルエステルのＨＣβ塩を合成し、このものとホスゲン
或いはホスゲンダイマーとを反応させて製造することが
できる。Ｌ−Ａｓｐのβ−メチルエステルは、とのＮ−
カルボキシ酸無水物の形とすることによシ、アミ７基が
保護されると同時にα−カルボキシル基が活性化される
。

上記のＮ−カルボキシ酸無水物とＬ−Ｐｈｅとの縮合は
、次のようにして行なう。

反応溶媒としては、水単独もしくは水溶性有機溶剤と水
との混合溶媒（両者をあわせて水性溶媒と称する）を使
用する。有機溶剤のみではＬ−Ｐｈｅ−ＯＮａの溶解度
が低いから縮合収率は低い。水性溶媒を使用すれば、前
記のＮ−カルボキシ酸無水物の溶解度が高まり、反応が
円滑に進行する。水溶性有機溶剤としては、例えば、ア
セトニトリル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセ
トンを挙げることができるが、これらのなかでもアセト
ン）　ＩＪルが収率の観点から好ましい。

本発明の縮合反応は、弱アルカリ性下に行なう。酸性で
は、Ｌ−Ｐｈｅのアミン基の反応性が低く、反応が起ら
ない。一方、アルカリ性でも、強アルカリ性下では、Ｎ
−カルボキシ酸無水物の重合、エステル結合の加水分解
などの副反応が生ずるので好ましくない。結局、ｐＨ９
，５〜１１近辺で行なう。ｐＨ調節剤としては、反応原
料と反応しない塩基性物質であればよいが、炭酸塩、重
炭酸塩のような弱アルカリが好ましい。

反応温度、反応原料の使用量（モル比）などその他の反
応条件については、後述する。

縮合反応の生成物Ｎ−カルボキシ−α−Ｌ−アスパルチ
ルーＬ−フェニルアラニン−β−メチルエステルの脱炭
酸は、この生成物は極めて不安定であって、単に縮合反
応液を塩酸、硫酸などの適当な鉱酸を使用して酸性にす
るだけで脱炭酸するので、縮合反応液から一旦分離した
後に脱炭酸処理に付する必要はない。

次の反応（例えば、分子内エステル交換反応）に付する
ためにはα−ＡＰ−β−Ｍの生成した反応液から、この
ものを分離しても、しなくてもよいが、分離するには、
例えば、次のようにするとよい。Ｌ−Ａｓｐのβ−メチ
ルエステルのＮＣＡとＬ−Ｐｈｅ−ＯＮａとを反応させ
た反応終了後の溶液を酸性にして脱炭酸する前に未反応
のＮＣＡを除く意味でアセトニトリルで洗浄したのち水
層を例えばＨ２，９０４のような鉱酸で酸性にして脱炭
酸してα−ＡＰ−β−Ｍにしたのちメタノールを加え無
機塩を析出させ、これを除去し、濃縮すれば目的のα−
ＡＰ−β−Ｍの白色結晶が析出するからこれを戸数すれ
ばよい。

α−Ｌ−アスパルチルーＬ−フェニルアラニン−β−メ
チルエステル（α−ＡＰ−β−Ｍ）がらα−ＡＰＭを得
るには、例えば、このものを特定の割合のＭ　ｅ　ＯＨ
〜塩酸混合溶媒の中に溶解放置すればよい。溶液中で自
然に分子内エステル交換が起シ、α−ＡＰＭが生成し、
このものは難溶性のα−ＡＰＭ塩酸塩の形で反応液から
晶析分離してくるのである。このα−ＡＰＭ塩酸塩がら
は、必要に応じて、従来知られている方法で中和してα
−ＡＰＭを容易に得ることができる。

この中間体α−ＡＰ−β−Ｍを経てα−ＡＰＭを合成す
る方法は、従来の方法と比較して、次の様な画期的な工
業的に秀れた特徴を有する。（１）この中間体を合成す
る際にはＬ−ＡｓｐとＬ　−Ｐｈ　ｅのβ−結合体の副
成を理論的にともなわず、α−結合体のみ生ずるから従
来法では避けられなかったβ−結合体（β−ＡＰＭ或い
はＮ−保護−β−ＡＰＭなど）との分離操作は不要とな
る。従って、α−ＡＰＭの製造工程は大巾に単純化され
、収率は向上する。当然β−結合体の加水分解による大
がかシなＬ−Ａｓｐ、Ｌ−Ｐｈｅの回収工程は不要にな
る。（２）Ｌ−Ａｓｐのβ−メチルエステルのアミン基
の保護はＣ０２（カルバミン酸の形）で行なうから、Ｌ
−Ｐｈｅとの縮合物からは実質的にＬ−Ａ３９部分の脱
保護操作なしで、中間体α−ＡＰ−β−Ｍを得ることが
できる。（３）従来の方法はＬ−ｐＨｅをメチルエステ
ル化してからＬ−Ａ３９部分と縮合させるため、メチル
エステル化反応の収率がα−ＡＰＭの収率に影響したが
、本発明ではこのエステル化が不要であるため、Ｌ−Ａ
ｓｐと比較して高価なＬ−Ｐｈｅからのα−ＡＰＭの合
成収率を高めることができる。（４）１分子内のエステ
ル交換であるからＭｅＯＨを効率よくつかえる。（５）
ラセミ化の心配がない。（６）合成収率（綜合収率）が
よく、かつ安価な試薬を用いるので工業的に安価にα−
ＡＰＭ製造できる。

以下に、この合成中間体α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フ
ェニルアラニン−β−メチルエステル（α−ＡＰ−β−
Ｍ）の合成方法について更に詳しく例示、説明する。

■　Ｌ−アスパラギン酸−β−メチルエステルの合成法
は公知である（　Ｋａｒｏｌｙ　Ｊａｋｕｓら、Ｈｕｎ
ｇ、　１４９．５４４．　Ａｕｇ−３１，１９６２，Ａ
ｐｐｌ。

Ｄｅｃ、　２２．１９６０　）。

（２）　Ｌ−Ａｓｐのβ−メチルエステルのＮ−カルボ
キシ酸無水物の合成法も公知である（％公昭４３−２０
１８１）。

■　α−Ｌ−７スバルテルーＬ−フェニルアラニン−β
−メチルエステルの合成は、次のようにして行なうこと
ができる。

Ｌ−Ｐｈｅ、　Ｌ−Ａｓｐ−β−メチルエステルのＮ−
力ルボキシ酸無水物は、ともに、それぞれの溶液の形で
反応させるのが好ましい。

例えば、Ｌ−Ｐｈｅｌ、７モルに対して１モルから１０
モル、普通は１．７　モ、Ｑ／　（７）　Ｎａ２Ｃ０３
、Ｋ２ＣＯ２、（ＮＨ４）ｚ　ＣＯｓ　などの炭酸塩、
或いは１モルから２０モル、普通は３．４モルのＮ　ａ
　ＨＣＯ３、ＫＨＣＯ３などの重炭酸塩を加え、これに
水を１℃から２０２、普通は７Ｌを加え、更にＩ　Ｎ　
ＮａＯＨを普通は１．７１加える。

これにアセトニトリル、プロピオニトリル、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン、 ＣＨ３ＣＯ０Ｈなどの水溶性有機溶剤２Ｉ！、から２０
℃１普通は９１！、を加え、−２５℃から０℃、普通は
一１０℃前後に冷却する。高温に過ぎると収率が低下し
、低温に過ぎると凍結して攪拌が困難である。一方、０
．８５モルから３．４モル、普通は当量或いはやや過剰
の精製した前記Ｎ−カルボキシ酸無水物をアセトニトリ
ルその他の前記水溶性溶剤１μから１０℃、普通は３λ
にとかし、できた溶液を凍結しない範囲、例えば−２５
℃から０℃、普通は一１５℃から一１０℃に冷却する。

この溶液を前記Ｌ−ｐＨｅの溶液に添加する。添加後−
２５℃〜０℃、普通は一１０℃前後に保ちながらゆるや
かに攪拌する。

約２時間後、攪拌を停止すれば分層するから、水層部を
とり、アセトニトリルで洗じょうし、Ｈ２ＳＯ４或いは
ＨＣＩなどの鉱酸で中和脱炭酸する。ＭｅＯＨ５１から
２０ｉＶ、を加えればＮａ！ＳＯ，が析出するからＥ過
除去する。涙液を濃縮すればα−ＡＰ−β−Ｍの結晶が
析出する。収率８５％。

■　α−ＡＰＭの製造は、次のようにして行なうことが
できる。

α−ＡＰＭを得るにはα−ＡＰ−β−Ｍを、例えば、Ｍ
ｅＯＨＯ〜２０％（容量）、濃塩酸８〜５５％、残シは
水の比率の混合溶液に溶解し、室温に放置すればよい。

析出したα−ＡＰＭ塩酸塩を分離する。

更に母液に対して新たにα−ＡＰ−β−Ｍを添加し、Ｍ
ｅＯＨ：水：濃塩酸が上記の比率になる様に再調整すれ
ばα−ＡＰＭへの変換率はほぼ定量的になる。

さて、甘味料として有用なα−Ｌ−アスノ（ルチル−Ｌ
−フェニルアラニンアルキルエステルは、低級アルキル
エステルであるが、これには、メチルエステルであるα
−ＡＰＭの他ニ、エチルエステル、フロビルエステル等
力ある。これらのエステルの合成中間体となる対応する
α−ＡＰ−β−Ａは、前述したα−ＡＰ−β−Ｍに準じ
て製造することができる。

次に参考例および実施例を示すが、これらの例は単なる
例示であって、本発明の技術的範囲を伺ら制限するもの
ではない。

参考例１．Ｌ−Ａｓｐのβ−メチルエステルの合成 メタノール８３０戚を一３０℃に保ち、これに５ＯＣ１
ｔｔ　１２４ｍＱを攪拌下にゆ−くシ滴下した。これに
Ｌ−Ａｓｐ　　１６０ｇをゆ°曽くシ投入し攪拌すれば
透明になった。ゆ−くシ室温にまで上げＥｔｔ０２，４
００ｍ１ｌを滴下してゆけば目的とするＬ−Ａｓｐのβ
−メチルエステルの塩酸塩が析出した。

戸数してＥｔ雪０洗いし、１７７ｇ（収率７５％）の目
的物を得た。

参考例２．　　Ｌ−Ａ３ｐのβ−メチルエステルのＮ−
カルボキシ酸無水物の合成 乾燥テトラヒドロ７ラン（ＴＨＦ）　８０８　ｍｌＫ　
０．１モルのＬ−Ａｓｐのβ−メチルエステル塩酸塩を
けんだくシ、このものにホスゲンダイマー　２０．２１
１１１を加え、２０〜３０℃（室温）で攪拌した。約５
時間抜透明な反応液になったら減圧下、３０℃以下で濃
縮すると標記Ｎ−カルボキシ酸無水物の結晶が析出した
。

収量１６．４ｇ、収率９５％。

因みに、結晶化しない時はＭ−へキサｙ等へ一力ルボキ
シ酸無水物を溶解せず、かつ、分解しない有機溶媒で残
存する’ｒＨＦ、ホスゲンダイマー、ホスゲン、ＨＯ２
を洗浄して除くことで次の工程に用いることができる。

実施例Ｉ Ｌ−ｐｈｅ　　２８　ｇ　（０，１７モル）及びＮ　ａ
　ｔ　ＣＯｓ１７ｇ（ｏ、ｔ６モル）を水６８０　ｍＱ
に溶解し、更に１ＮＮａＯＨ水１７０戚を加え溶解した
。

この水溶液にアセトニトリルを８５０１１１Ｑ加え、−
１０℃に冷却した。攪拌しつつ、Ｌ−ＡＳｐのβメチル
エステルの酸カルボキシ無水物（０，１３モ、＋＋ｚ）
のアセトニトリ＃　（２７２ｍｅ　）溶液を一１０℃に
冷却してから添加した。添加終了後−１０℃に更に２時
間攪拌をつづけた。ついでアセトニトリル層を分層して
除去し、水層をアセトニトリル１λで洗浄した。

水層をＨ，Ｓ０４で１））１５．０にした。ＭｅＯＨｌ
、７００１１１ｆｉを加えると無機塩が析出し、これは
濾過除去した。ろ液を４０℃で濃縮すると目的ノα−Ｌ
−アスパルチルーＬ−フェニルアラニン−β−メチルエ
ステルの結晶が析出した。

これを戸数した。収量２９．８ｇ、収率７４．５％であ
った。

因みに、ＭｅＯＨｌ、　Ｑ　、濃塩酸３．４雄、水５．
１を混合し、このものから７峨とシ、上で得たα−Ｌ−
７スパルチルーＬ−フェニルアラニン−β−メチルエス
テル４゜２ｇをこれに溶解し、２５℃に保った。

経時的にα−ＡＰＭ塩酸塩が析出しはじめ、１４日後に
α−ＡＰＭ塩酸塩４．１６　ｇ　（収率８８％）を戸数
した。

特許出願人　　味の素株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｌ−アスパラギン酸のβ−アルキルエステルのへ一カル
   ボキシ酸無水物を水性溶媒中で弱アルカリ性下にＬ−フ
   ェニルアラニンと縮合させ、生成スるＮ−カルボキシα
   −Ｌ−アスパルチルーフェニルア２ニンーβ−低級アル
   キルエステルを脱炭酸することを特徴とするα−Ｌ−ア
   スパルチルーＬ−フェニルアラニン−β−低級アルキル
   エステルの製造法。