JPS6072854A - 強化された2‐ヒドロキシ‐4‐メチルチオブタン酸組成物およびその製法 - Google Patents

強化された2‐ヒドロキシ‐4‐メチルチオブタン酸組成物およびその製法

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JPS6072854A
JPS6072854A JP59184719A JP18471984A JPS6072854A JP S6072854 A JPS6072854 A JP S6072854A JP 59184719 A JP59184719 A JP 59184719A JP 18471984 A JP18471984 A JP 18471984A JP S6072854 A JPS6072854 A JP S6072854A
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C323/00Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups

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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】 本発明は一般にメチオニンヒドロキシ四i体と呼ばれる
必須アミノ酸メチオニンの同族体の2−ヒドロキシ−4
−メチルチオブタン酸に関する。より詳細には本発明は
これまでに@皆されている固体状組成物よりも実質的に
より高い2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン識會倉
を有する固体状メチオニンヒドロキシ同族体組成物に関
する。
メチオニン製造に対しては種々の方法が知られている。
例えばメチルメルカプタンおよびアクロンインからのメ
チオニンの合成はメチルメルカプトプロピオンアルデヒ
ドの調製からな夛これをシアン化水素と反応させて2−
ヒドロキシ−4−メチルチオブチロニトリルを生成させ
、これを次いでアミン化させ、そして加水分解させてメ
チオニンとする。残念ながらこの2−ヒドロキシ−4−
メチルチオブチロニトリルとアンモニアの反応は高圧装
置の使用を必要とする困難で且つ費用のかかる方法であ
る。次いでメチオニン同族体例えば本明細書において以
下HMBAと称する2−ヒドロキシ−4−メチルチオブ
タン酸が特に鶏′用餌科補助剤としての栄養学的使用に
対してメチオニンと実質的に同じように有効であること
が見出された。しかし結晶形 6− 態のHMBAは純度によって38℃〜42℃の間の融点
を有しておシ、このことが常温での保存または使用にお
いて液相と同相間の変化を受け易いものとしている。す
べての餌料粉砕操作、特に開発途上国のそれは飼料の混
合工程において液体を取扱うようには装備されていない
ので、安定な固体形態のHMBAがしばしばより実用的
である。
酸を固体支持体例えば餌石級バーミキュライト上にスプ
レーさせた固体形態のHMBAが開示されている。例え
ば「Poult、sci、j第55巻(5号)。
第1099〜1103頁(1976)を参照されたい。
不都合なことに、単位重量当シ合理的なメチオニン活性
を達成させるに必要な高い装填量においては組成物は往
々にして粘層性となり〜そして自由に流動せずそして高
い吸湿性を有する。
2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸の−〇 − 種々の塩が開示されているけれども、 HMBAのカル
シウム塩のみが合衆国食品薬物管理局(IJnited
States POO(1and DrugAdmin
istration)動物餌料補充剤としての使用に対
して許可されている。
本明細誉中で以下Oa(HMBA)2と称する慣用のH
MBAのカルシウム塩はカルシウム1モル当勺2モルの
HMBA当量よりなっている。更に前記カルシウム塩の
調製について開示されている方法は、本質的に化学倉論
的量の2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸と酸化
カルシウムまたは水酸化カルシウムを反応させて慣用の
イオン性塩を生成させることを教示している。例えば米
国特許第4,335,257号明細誉を参照されたい。
従ってこれまでに開示されている固体形態よりも実質的
によ多高い当位重量当夛のHMBA当童を有する固体形
態のHMBA ′t−生成させることが本発明の全体的
目的である。
自由流動性を有しそして高度に吸湿性ではない固体形態
のHMBA’i生成させることが本発明の目的である。
これまでに開示されている慣用のカルシウム塩よりも実
質的により高いHMBA当を奮有するHMBAカルシウ
ム塩錯体全錯体することが本発明のその他の目的である
本発明によシ意図されている強化されたm組成物全製造
する方法を提供することが本発明の更にその他の目的で
ある。
本発明のこれらおよびその他の目的%%徴および利点は
以下の記載から当業者には明白となるであろう。
本発明はカルシウム1モル当92モルより多い且つ約1
0モルよシ少ないHMEA当重を包含する強化された2
−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸組成物を提供す
る。カルレフ941モル当9約6モルより少ないHMB
A当量を包含する組成物が好ましいがそれは本発明の方
法により製造されたこれら組成物が自由流動性粉末また
は集塊であり、従って優れたブレンド特性を有している
からである。
この組成物は慣用のHMBAカルシウム塩または本発明
の強化されたHMBA組成物の存在下にまたは不存在下
に追加の)(MBA((慣用のカルシウム塩に接触させ
るか、または酸化カルシウム−水酸化カルシウムまたは
炭酸カルシウムをHMBAに接触させることによって容
易に製造することができる。或いはまた。カルシウム1
モル当り2モルよシ多い且つ約4モルより少ないHMB
A ”4量を含有する組成物がHMBAおよびOa (
HMBA )2 %酸化カルシウムまたは水酸化カルシ
ウムを水性溶液から結晶化させることによって容易に生
成させることができる。
 9− 2−ヒドロキシ−4−メチルブタン酸のカルシウム塩を
過剰のHMBAの存在下に製造する場合には塩錯体が形
成されることが分った。この塩錯体はそのX#粉末同析
により証明されるようにOa(HMBA )2とは明白
に異なった結晶構造七有している。完全には分らないけ
れども1本発明により包含されている塩錯体はカルシウ
ム1モル当り約4モルのHMBA’i包含し、そしてこ
れは約160℃の融点kWしている。
Oa(HMBA)2は大約8a8重賞係のHMBA当量
よりなっているけれども、本発明の純粋な@錯体は大約
94.0重′ilt循のHMEA当菫よりなっている。
従って本発明の強化されたHMBA組成物の製品および
使用が動物餌料中のメチオニン活性源として慣用のカル
シウム塩よりも多くの利点tMしていることは当業者に
は明白な筈である。この強化された組成物は単位重量当
りまり大@なメ−1〇− チオニン活性t[しており、当位メチオニン活性当りよ
り低い製造コストでよく且つ当付メチオニン活性白シよ
り小さい貯蔵スペースしか必要としない。
HMBAの通常の市販形態は光学的に不活性なラセ< 
D、L−HMBA混合物である。本明細書に以下に参考
として挙げられているHMBAはラセミ混合物であるけ
れどもHMBAのD異性体およびシ異性体をそれぞれ本
明細書に記載の方法によって本発明の強化された同体H
MBA組放物に変換させうろことは理解される筈である
。従って本発明の目的にとって「HMBA、Iとは2−
ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸のD異性体または
L異性体、あるいはそれら2つの前記異性体の任意の混
合物のいずれかを意味している。
本発明は前記塩錯体の形成を包含しているけれども、本
発明はその最も広義の態様において11− カルシウム1モル当り2モルより多い且つ約10モルよ
り少ないHMBA当量を包含する強化HMBA組成物を
固体形態で製造することを企図するものである。更にH
MBAは本質的に単量体形態で存在している。カルシウ
ム1モル当り4モル以上のH)、(BAが使用される場
合には過剰の遊離HMBAは塩錯体結晶の集塊中に介在
物として捕捉されていると考えられる。完全にはわから
ないが、カルシウム1モル当り4モルより少ないHMB
A当ik包含する組成物はカルシウム1モル当り2モル
のHMBA当童から構成されている慣用のカルシウム塩
と前記錯体との混合物として存在していると考えられる
。Oa(HMBA)2と強化された塩錯体との混合物全
包含する組成物は約130℃の塩錯体浴融温度では一部
しか溶融しない。カルシウム1モル当り約6モルよ多少
ないHMBA当Jt全包含する組成物が好ましい。その
理由は本明細12− 書の以下に記載の方法により製造されたこれらの組成物
は自由流動性粉末または集塊であって、そのため優れた
ブレンド特性を有しているからである。
「HMBA当量」とはそれが遊離酸でおるかまたはイオ
ン化形態であるかにかかわ9なく組成物中に存在するH
MBAK相肖する遊離のHMBAの量を意味している。
例えば完全には分っていないが、カルシ941モル当ル
4モルのHMBA当量を包tする組成物はカルシウム1
モル当り2モルの遊離酸と2モルのイオン化HMBA’
t−包含していると考えられる。
本発明の強化されたHMBA組成物は好ましくは慣用の
カルシウム塩を追加のHMBAと接触させることによっ
て製造される。必要な場合には水はこの強化されたHM
BA組放物全放物0℃以上に加熱することによって容易
に除去することができ13− る。2モルのHMEA’i 1モルのOa (HMBA
 )2に接触させる場合には、高い結晶性の錯体が形成
される。2モルより多いHMBAを1モルのCa (H
MBA )2に接触させる場合には、錯体の集塊が形成
される。HMBA /カルシウムのモル比を4以上に増
加させると集塊の大きさは大きくなる。
本発明の組成物はまた1モルの酸化カルシウム、水酸化
カルシウムまたは炭酸カルシウムを2モルよル多いHM
BA (そのまままたは水性溶液中)に慣用のHMBA
のカルシウム塩または本発明の強化された塩錯体のヒー
ルの存在下にまたはその不在下に接触させることによっ
ても製造することができる。強化された塩錯体またはO
a(HM阻)2のヒールの存在は本発明にとっては臨界
的ではないことは理解されるべきであるが、このヒール
の存在はその混合物全粘着性のよ多少ない、且つ実質的
に均質な混合をより容易ならしめる。
14− ヒールが使用される場合にはそのヒールは全混合物量の
少くとも20%を構成していることが好ましい。更に本
発明にとって温度は臨界的要素ではないけれども一粉末
状または顆粒状生成物を得るためには約70℃以上の温
度が好ましいことは理解されるべきである。
最後にカルシウム1モル当り2モルよシ多い且つ約4モ
ルよ9少ないHMBA当蓄を有する強化されたHMBA
組放物はHMBAおよびOa(HMBA)2、酸化カル
シウムま友は水酸化カルシウムを含有する水性溶液から
結晶化させることができる。例えばカルシウム1モル当
り約4モルのHMBA当量を含有する強化された塩錯体
はOa(HMBA)21モル当シ約2.5〜3モルの間
のHMBA ’i包含する水性溶液から結晶化させるこ
とができる。好ましくは反応成分を約70℃以上の温度
で溶解させ、次いで徐々に室温まで冷却させる。約70
℃以上の温度でこの生成物組成物を乾燥させて水利の水
金除去させ、そして本質的に微細な結晶を生成させる。
結晶化した塩錯体組成物の分析によるとこの頃錯体中に
包含されている遊離のHMBAが本質的に単蓋体の形態
であること2示す。
以rの実施例は本発明を実施するための説明として包含
されている。これらの例は説明の目的のためにのみ加え
られているもので本発明の範囲全限定することを意図す
るものでは決してない。強化されたHMBA組成物の製
造はバッチ操作について記載されているけれども、本発
明の実施にとって連続法もまた適していることが当業者
には明白であろう。本明細書中で使用されている水性浴
液は可成シ濃厚なものであるけれども、本発明の方法で
存在Tる水の童は臨界的なものではなくこれはむしろ経
隣上の問題であると考えるべきである。それは自由流動
性を有する粉末状生成物を得るためには湿った生成物中
に残存する水は蒸発させなくてはならないからである。
特に記載されていない限勺はすべての%は重量基準であ
り、そしてすべての温度は摂氏である。
例 1 パッチ操作が実験室規模の二本腕シグマブレードミキサ
ー中で実施された。混合チャンバーは実験室用フードの
中で大気に対して開放されていた。372.5fのOa
(HMBA)2試料tミキサーのジャケット中での低い
圧力の流れを使用して85℃に加温した。水性88%H
MBA溶液の4部分C93,5t、92.6?、 94
.5fおよび96.5?)’fr均一にビーカーからミ
キサーに約15分間隔で加えた。この組成物はHMBA
 O%添加から15分以内にほとんど乾燥した。この組
成物を更に混合しそして最後のHMBA添加後、実験室
ミキサー中11− で27分%73℃〜82℃で乾燥させた。6!r4.8
f量の生成物がミキサーから回収された。70℃で一晩
乾燥することによるその後の損失は約0.4重蓋係であ
った。X線粉末回折による乾燥粉末生成物の分析はOa
(HMBA)2とは明らかに異った高い結晶性の構造を
示した。この乾燥生成物の強化された塩錯体およびOa
 (HMBA )2含量はX線粉末回折および生成物の
遊離のHMBA単量体含意のガスクロマトグラフィー測
定によって、90重量%より多いそして10Mft%よ
)少ないものとそれぞれ推定された。この生成物組成物
は約130℃で溶融した。
例 2 2B4.5fのOa(HMBA)2ヒールおよび278
Fの水酸化カルシウム金力1記載のように混合しそして
78℃に加温した。256.1fの前記の水性88%H
MBA溶液試料t78〜86℃で5分間に18− わたってこのミキサーチャンバーに加えた。得られた組
成物全混合しそしてずキサ−中で74〜82′Cで約3
7分間乾燥させた。一部乾燥した生成物を70℃で更に
一晩乾燥させた。
この乾燥生成物の分析によると91.8重量%のHMB
A当量を示した。この乾燥生成物の強化された鳴錯体お
よびOa(HMBA)2含童はX線粉末回折および生成
物の遊離HMBA率重体含量のガスクロマトグラフィー
測定によって約42重責%および58重量%とそれぞれ
推定された。この生成物は約130℃で一部浴融した。
例 3 水酸化カルシウムおよび水性88%HMBA溶液を種々
の比率で金属スパチュラを使用して室温(22℃)で蒸
発血中で混合した。生成組成物は反応成分の比率によっ
て湿潤粉末、ドウ様物質またはペーストのいずれかであ
った。70℃で一晩乾燥させ、次いで粉砕するとすべて
の生成組成物は自由流動性粉末となった。カルシウム1
モル当り2モルより多い且つ約4モルまでのHMBA当
量を包含する生成物組成物の分析結果は以下のとおり要
約される。
88%HMBA(gm) 16.8 16.8 16.
8 16,8 16.8 16.80a(OH)2(g
m) 3.7 3.3 3.0 2.6 2.2 1.
8生成物(wt%) HMBA当童 86.9 87.1 B9.5 90.
8 90.6 93.2水 Q、0 2.2 2.5 
1.2 0.9 1.5前記の表の結果から低温(22
〜70℃)で製造された塩錯体とOa (HMBA )
2を包含する組成物は水和物を形成する傾向のあること
を注目すべきである。しかし更にその水和物は約70℃
以上の温度でこの組成物を乾燥させることによって水利
の水が除去され9るということも注目丁べきである。前
記生成物組成物はすべて121℃〜162℃の間で一部
浴融した。
例 4 水性88%HMBA溶液(7)34.1r試料′t−蚕
温(22℃)で蒸発皿中で3.71 fの水酸化カルシ
ウムと混合しそして一晩22℃で乾燥させfc。
その水分含量が11重量%に達した時、その生成物組成
物を16メツシユ金属スクリーンを通して押出し顆粒生
成物を生成させた。70℃で一晩乾燥させた後この押出
物は硬質の乾燥したスパゲツ、テ2イー1一様物質であ
った。全HMBA当i−宮量は94.7重量%であった
。この生成物は約131Cで一部溶融した。
例 5 水性88%HMBA浴液の54.1 f試料を室温(2
2℃)でM発器中で2.80 tの酸化カルシウムと混
合しそして一晩22℃で乾燥させた。そ21− の水分計量が10重量%に達した時その生成物組成物を
16メツシユ金属スクリーンを通して押出し顆粒生成物
を生成させた。70℃で一晩乾燥させた後、この押出物
は硬質の乾燥したスパゲツティ一様物質であった。全H
MBA当首含蓋は95.3重量係であった。この生成物
は約130℃で一部浴融した。
例 6 92.4tのOa(HMBA)2試料(HMBA当!8
7.09重量%)およびii4.6rの水性88 % 
HMEA浴液を343.8tの水中で混付しそして92
℃に加温した。固体粒子をt戸遇しそしてp液を冷却せ
しめた。室温(22℃)で−晩徐々に冷却するとP液は
多量の沈殿全生成した。70℃で一晩乾燥後の生成物結
晶の分析は96.5重童%の全HMBA当蓋全示した。
乾燥し/ζ生成物は自由流動性粉末であった。
22− 顕微鏡検査ではこの塩錯体の結晶は光沢のあるガラス状
物質として出現した。一方慣用のOa (HMBA )
2の結晶は白色粉末として現れた。
例 7 156.51のOa(f(MBA)2のヒールと2a9
Fの酸化カルシウム全実験室規模の二本腕シグマブレー
ドミキサー中で混合しそして88℃に加温した。337
.6 を量の水性89重重量%MBA浴液を73分間に
わたってこのミキサーチャンバーに徐々に加えた。更に
18分間にわたって水分全蒸発させた。
それ以上の乾燥を行なわないこの生成物の分析は92.
4重賞係のHMBA当i宮量を示した。この生成物は約
128℃で溶融した。
例 8 113.5tのOa(HMBA)2のヒールと25.5
 fの水酸化カルシウムを予熱した実験室規模の三本腕
シグマブレードミキサー中で混合しそして81℃に加温
した。4213.59試料の水性70重量%HMBA溶
液を156分間にわたってこのミキサーチャンバーに徐
々に加えた。史に25分間にわたって水分を蒸発除去さ
せた。
それ以上の乾燥を行なわないこの生成物の分析は94.
0重量%のHMBA当量含量を示した。この生成物は約
127℃で溶融した。
例 9 180.4f量の98重量%HMBA浴液を徐々に実験
室用規模の遊星形ミキサー中の25℃の200.Ofの
Ca(HMBA)2試刺中に加えた。
未乾燥生成物の分析によると92.1重量%のHMBA
当童言童を示した。この生成物は約119cで浴融した
例 10 5a2fの水酸化カルシウム試料をカルシウム1モル当
シ約4モルのHMBA当蓋を含有する強化された塩錯体
のヒール95.8 fと72cに予熱した実験室規模の
シグマブレードミキサー中で混合した。水性89重量%
HMBA浴液試料33a2tを徐々に75分間にわたっ
てこの混合物に加えた。更に15分間にわたって水分を
蒸発させた。
それ以上の乾燥を行なわないこの生成物の分析は94.
5重量%のHMBA当!:會量を示した。この生成物は
約125℃で浴融した。
例 11 各場合にカルシウムとHMBAe 1 : 4のモル比
で存在させるようにして水酸化カルシウムを種種の濃度
の水性HMBA溶液と混合した。使用されたHMBA浴
液は50.9〜99.8重j#係範囲のamnir6つ
た。組成物を蒸発皿中で室温(22℃)で金属スパチュ
ラを使用して混合した。包含される水25− の量によってその生成物はドウ様物質またはペーストで
あった。しかし70℃で一晩乾燥させそして粉砕させた
後ではすべての生成物組成物は自由流動性粉末であった
。すべての乾燥生成物組成物は約401の安息角を示し
た。
例 12 水酸化カルシウムと水性88重量%HMBA溶液を種々
の比率で混合してカルシウム1モル当り4〜10モル(
累積増加分を営む)のHMBA当責に相当する混合物を
生成させた。この組成物を金属スパチュラ全使用して至
湛(22℃)で蒸発皿中で混合させた。この生成物組成
vlJは反応成分濃度によってドウ様物質からペースト
に変動した。70′cで一晩乾燥させそして粉砕させた
後ではカルシ941モル当94〜6モルのHMBA当l
itを含有する組成物は自由流動性粉末でありそして約
40°の安息角を有していた。力7..ウ26− ム1モル当り7〜10モルのHMBA当fk包含する組
成物は約50〜85°の安息角t−’Nする釉層性−接
漸性物質であった。
特許出願人 モンサント・カンパニー 27−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)組成物中のカルシウム1モル当92モルより多い且
    つ約10モルより少ない2−ヒドロキシ−4−メチルチ
    オブタン酸当量を含有している固体状カルシウム−HM
    BA組成物。 2)前記酸含量がカルシウム1モル当92モルよシ多い
    且つ約6モルよシ少ない2−ヒドロキシ−4−メチルチ
    オブタン酸当量である、前記特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。 3)前記酸含量がカルシウム1モル当カ約4モルよシ多
    い且つ約6モルよシ少ない2−ヒドロキシ−4−メチル
    チオブタン酸当量である、前記特許請求の範囲第1項記
    載の組成物。 4)前記酸含量がカルシ941モル尚り約4モルの2−
    ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸当量である、前記
    特許請求の範囲第1項記載の組成物。 5)2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸を慣用の
    2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸のカルシウム
    塩と接触させて、混合物の全含量がカルシ941モル尚
    !02モルよ)多い且つ約10モルよ)少ない2−ヒド
    ロキシ−4−メチルブタン酸adit−包含するコトか
    らなる強化された2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタ
    ン酸組成物を製造する方法。 6)2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸を強化さ
    れた塩錯体と接触させて、混合物の全含量がカルシウム
    1モル当92モルより多い且つ約10モルより少ない2
    −ヒドロキシ−4−メチルブタン酸当量全包含すること
    がらなる強化された2−ヒドロキシ−4−メチルチオブ
    タン酸組成物全製造する方法。 7)2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸を酸化カ
    ルシウム、・、水酸化カルシウムおよび炭酸カルシウム
    よシなる群から選ばれたカルシウム源に接触させて%混
    合物中の全含量がカルシウム1モル尚夛2モルより多い
    且つ約10モルより少ない2−ヒドロキシ−4−メチル
    チオブタン酸当量を包含することからなる強化された2
    −ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸組成物を製造す
    る方法。 8)更に慣用の2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン
    酸のカルシウム塩のヒールを包含する、前記特許請求の
    範囲第7項記載の方法。 9)更に強化されたナトリウム錯体のヒール全包含する
    前記特#!FM求の範囲第7項記載の方法。 10)少くとも約70℃の温度で接触全実施する前記特
    許請求の範囲第7項記載の方法。 11)慣用の2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸
    のカルシウム塩のヒールが混合物の全体重の少くとも約
    20%全構成している前記特許請求の範囲第8項記載の
    方法。 12)強化されたナトリウム塩錯体のヒールが混合物の
    全体量の少くとも約20%全構成している前記特許請求
    の範囲第9項記載の方法。
JP59184719A 1983-09-06 1984-09-05 強化された2‐ヒドロキシ‐4‐メチルチオブタン酸組成物およびその製法 Granted JPS6072854A (ja)

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