JPS61152294A - Ｌ−フエニルアラニンの製造法 - 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】 に関する。

Ｌ−フェニルアラニンは、必須アミノ酸の一つであって
、栄養強化剤、医薬用アミノ酸輸液、結合アミノ酸製剤
等に使用されるほか、食品添加剤としても使用されろ有
用な化合物であり、また、近年では、甘味料アスパルテ
ームの原料としても注目を集めている化合物である。

Ｌ−フェニルアラニンを製造する従来の方法は、大別す
ると、発酵法による製法と、化学合成したラセミ体の分
割による製法の二つに分けられる。発酵法による製法に
よればＬ一体のみを生産することはできるが、Ｌ−フェ
ニルアラニンについては、他のアミノ酸の製造にあたっ
てみられる程、培養物中にそれを著量に蓄積せしめる方
法は見い出されていない。一方、化学合成によるラセミ
体を分割して製造する方法は、その分割を酵素を用いて
行う方法が主流をなしていて、それ等はエステラーゼを
用いる方法とアシラーゼを用いる方法とに分けることが
できる。ニステラー上広については、例えば特公昭５７
−３５９５６号にその例を見ることができる。

この方法は、Ｎ−アシル−ＤＬ−フェニル７７ニンメチ
ルエステルを原料にして、これにエステラーセ活性を有
する酵素を作用させ、Ｎ−アシル−■ヨーフェニルアラ
ニンとＮ−アンルーＤ＝フェニルアラニンメチルエステ
ルに分離する方法であるが、この両化合物は、性質が酷
似していることから、両者を完全に分離することは困難
である。また、この方法を介してＬ−フェニルアラニン
を得るについては、アシル基を除去する必要がある。

前記アシラーセ法は、現在、最も多〈実施されている方
法ではあるが、Ｎ−アシル−ＤＬ−フェニルアラニンを
原料にするものであり、生成物のＬ−フェニルアラニン
トＮ　−７シルーＤ−フェニルアラニンを有機溶剤によ
り抽出分離する場合、Ｎ−アシル−Ｄ−フェニルアラニ
ンが有機層に、そして１．−フェニルアラニンが水層に
それぞれ移るときの両者の分配が完全に行われないこと
から抽出や塩析抽出を繰り返し行うことを必要とするこ
とおよびＮ−アシル−Ｄ−フェニルアラニンを再使用す
る場合のラセミ化を、無水酢酸を用いて高温（〜１００
℃）で行わなければならないこと等種々の欠点が存在し
ていた。

本発明者等は、光学活性フェニルアラニンの製造法につ
き、種々研究したところ、Ｎ−アシル−ＤＬ−フェニル
アラニンアルキルエステルにアシラーゼを作用せしめる
と、酵素が、まず、エステル部位のアルキル基を脱離せ
しめ、次いでＮ−アシル部位のアシル基を脱離せしめる
という２段階の作用を行うことおよびこの作用がＬ体の
みに行われることを見出した。また、この際の酵素反応
において、その反応を有機溶剤と水との２相系溶媒中で
行わしめると、生成したし一フェニルアラニンが水層に
溶解し、反応ニ関与しなかったＮ−アシル−Ｄ−フェニ
ルアラニンアルキルエステルが、有機溶剤層中に溶解し
ているため、この両化合物を２層を分けるという極めて
簡便な操作で分離し得ることを見出した。

本発明は、かかる知見に基づいてなされたものである。

したがって、本発明は、水と混和し得ず２相系を形成す
る有機溶剤と水との２相系溶媒を用い、その溶媒中で、
一般式、 （式中、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、同一か又は異って、
アルキル、置換アルキル、アリール又は置換アリールを
表わす）で表わされるＮ−アシル−ＤＬ−フェニルアラ
ニンアルキルエステルにアシラーゼを作用させることに
より、Ｎ−アシル−Ｌ−フェニルアラニンアルキルエス
テルのアシル基を脱離せしめ、次いで水相中に溶解して
いる生成したＬ−フェニルアラニンを取得することを特
徴とするＬ−フェニルアラニンの製造法を提供するもの
であり、また、同時にＤ−フェニルアラニンの製法をも
提供するものである。

以下に、本発明の詳細な説明する。

本発明方法においては、原料として、前記一般式（Ｉ）
で表わされるＮ−アシル−ＤＬ−フェニルアラニンアル
キルエステルが用いられるが、代表的な実施態様例にお
いては、これを、水と混和し得ず２相系を形成する有機
溶剤に溶解する。一方、アシラーゼを水に溶解又は懸濁
し、ｐＨを６８５〜８５、望ましくは、７０〜７５に調
製する。次いで、上記の有機溶剤溶液と上記の水溶液（
又は水懸濁液）とを合する。両溶液は、混和し得ず２相
系を形成するが、この全反応系を温度を２０〜４０℃に
調整し、激しく攪拌する。

この際、使用する酵素の種類に応じて、活性化剤として
、Ｃ０１Ｃａ、　Ｍｇ、　Ｍｎ、　Ｚｎ等の金属イオン
を反応系中に加えておくことが望ましい。反応時間は、
通常、６時間ないし２日間であり、この間攪拌を続げろ
。

この攪拌の間に、アシラーゼは、一般式（１）で表ワさ
れるＮ−アシル−ＤＬ−フェニルアラニンアルキルエス
テルのうちのＬ体のみに特異的゛ニ作用し、先ずそのア
ルキルエステル部位のアルキル基ヲ脱ｆｉｌし、次いで
Ｎ−アシル部位のそのアシル基を脱離する。そして結局
、Ｌ−フェニルアラニンが生成し、酵素反応に関与しな
かったＮ−アンルーＤ−フェニルアラニンアルキルエス
テルが残留する。反応液は、攪拌終了後、しばらく静置
すると水層と有機溶剤層の２層に分離する。水層には生
成したＬ−フェニルアラニンが溶解して存在しておシ、
有機溶剤層にはＮ−アシル−Ｄ−フェニルアラニンアル
キルエステルが溶解して存在している。

この水層を分取し、そのｐ）Ｔを約５８に調整して静置
するか、又は分取した水層を濃縮後、冷却するかすると
、Ｌ−フェニルアラニンが晶出スル。このＬ−フェニル
アラニンは、再Ｍ処理しなくてもよいほど高光学純度の
ものである。

水層を分離した残りの有機溶剤層中に存在するＮ−アシ
ル−Ｄ−フェニルアラニンアルキルエステルは、これを
ラセミ化してＮ−アシル−ＤＬ−フェニルアラニンアル
キルエステルニ変換し、本発明方法の原料として循環的
に使用することができる。その際のＮ−アシル−Ｄ−フ
ェニルアラニンアルキルエステルのラセミ化は、前記有
機溶剤層を格別の処理に付することな（、そのまま使用
し、これにアルカリ金属アルコラードの０１〜５係（重
量比）量を加え、６０〜５０℃程度の温度に加温処理す
ることにより達成することができる。

また、これとは別に、有機溶剤層中に存在するＮ−７シ
ルーＤ−フェニルアラニンアルギルエステルは、Ｄ−フ
ェニルアラニンをＭ造−ｒる目的にも使用することがで
きろ。その場合には、分取した有機溶剤層を水洗し、例
えば無水硫酸マグネシューム等の無機酸の無水金属塩の
脱水剤で脱水処理し、有機溶剤を留去し、残留分に塩酸
、臭化水素酸等の無機酸を加え、煮沸処理した後、無機
酸を留去し、残留分のｐＨを適宜調整するとＤ−フェニ
ルアラニンを晶出させることができる。

本発明方法において、前記の２相系溶媒の水相中には、
反応を行わしめるにあたり、緩衝塩例えば、炭酸水素ナ
トリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カ
リウム、リン酸すトリウム、リン酸カリウム、トリス−
（オキシメチル）−アミノメタン等を含有せしめてお（
ことができる。

本発明方法で使用される有機溶剤の例としてハ、ヘキサ
ン、はンタン、クロロホルム、エチレンジクロリド、ト
リクレイン、ベンゼン、トルエン、酢酸エチルエステル
、酢酸メチルニス−ｊ−ル、プロピオン酸メチルエステ
ル等を１’ることかできる。

本発明方法で使用されるアシラーゼは、特に、特定され
ず、微生物由来のものであっても、動物組織由来のもの
であってもいずれでもよい。

酵素系統（ＥＣ３・５・１１４）のアシラーゼ、アミノ
アシラーゼを使用することができる。具体例としては、
例えば、アシラーゼ［アマノＪ１５１］００、アシラー
ゼＩなどをあげることができる。

本発明の方法において、原料として使用され７）Ｎ−ア
シル−ＤＬ−フェニルアラニンアルキルエステルは、従
来知られている方法により容易に製造することのできる
ものである。それ等の方法としては、例えばＤＬ−フェ
ニルアラニンをアシルクロリドを用いてＮ−アシル−Ｄ
Ｌ−フェニルアラニンとし、次いでこれをエステル化し
テ得ル方法、ＤＬ−フェニルアラニンをエステル化し、
次いで、これをアシル化して得ろ方法がある。またこれ
等以外の方法として、一般式（１）で表わされる化合物
が最も一般的なＮ−アセチ＃　−ＤＬ−フェニルアラニ
ンメチルエステルテする場合について述べると、Ｎ−ア
セチルグリシンとベンズアルデヒドから２−メチル−４
−（フェニルメチレン）−５（４Ｈ）−オキサシロンを
得ＣＯｒｇ、　５ｙｎｔｈｅｓｉｓ、　Ｃｏ１１．Ｖｏ
ｌ、ＩＩ、　１　（１９４３）に記載の方法による〕、
これをメタノール中ナトリウムメトキサイドで処理して
α−Ｎ〜アセトアミド桂皮酸メチルエステルとシ（Ａ、
、Ｈ，Ｃｏｏｋ。

ｅｔ　ａｌ、、　Ｊ、　Ｃｈｅｍ、　Ｓｏｃ、、　１０
５６　（１９４８）参照）、次いで、ラネーニッケルを
触媒として用いて接触−１〇− 還元する［　Ｊ、　Ｍ、　Ｒｏｐｅｒ　ｅｔ　ａｌ　、
　５ｙｎｔｈｅｓｉｓ　１０４１（１９８３）参照〕こ
とにより得る方法もある。

本発明の方法は、工業的方法として下記の■〜■の如き
、各種の利点を有する。

■　原料のＮ−アシル−ＤＬ−フェニルアラニン７　／
ｌ、キルエステルが、水にほとんど溶けない物質であり
、生成するＬ−フェニルアラニンが水溶性の物質である
ことおよび、反応に関与シ々かったＮ−アンルーＤ−フ
ェニルアラニンアルキルエステルが有機溶剤層に溶解し
ていること、この両物質の水層と有機溶剤層に対する分
配率が極めて高いことによシ両物質の分離を極めて効率
的に行うことができる。

■　Ｄ−フェニルアラニンを目的とする場合は、分１ｉ
１　Ｌｉ　Ｎ−アシル−Ｄ−フェニル７７ニンアルキル
エステルを希酸で処理してＤ−フェニルアラニンを取得
することができる。

■　Ｎ−アシル−Ｄ−フェニルアラニンアルキルエステ
ルをアルコラードを用いて処理するという簡単な方法に
よりラセミ化し、本発明方法の原料に循環使用すること
ができる。

以下に実施例を掲げ、本発明を具体例をもって説明する
。

実施例　１ アンラーゼ１４０　ｍｇ　（ＳＩＧＭＡ　Ｏ，２３ｕｎ
ｉ　ｔｓ／＆！９５ｏｌｉ、ｄ　）と塩化コバルト６水
和物１０．８　ｍｙを２係ＮａＨＣＯ３水１５ｔｎｌ！
に溶解し、水溶液とする。Ｎ−アセチル−ＤＬ−フェニ
ルアラニンメチルニス−ｒ　ル２．０　’！ｉ’　ヲト
ルエン１５−に溶解し、上記水溶液に加える。

３７℃で５時間激しく攪拌する。静置して水層とトルエ
ン層とを分液し、水層をトルエン１５ｍ１で抽出する。

両トルエン層を合わせ、無水硫酸マグネシウムで脱水後
、留去するとＮ−アセｆｆ１ｖ−Ｄ−フェニルアラニン
メチルエステル１０？（〔α〕ゎ−−８４４°（トルエ
ン、ｃ＝２）光学純度９６％）が得られた。一方、水層
は、５Ｎ　−ＮａＯＨを用いてｐＨ７，ｏに調整した後
、３７°で２４時間熟成した。水、約Ｘ量を留去すると
、Ｌ−フェニルアラニン６２７ｍｇ〔Ｙ二８４襲、〔α
〕、ニー６２７゜（水、Ｃ−２）光学純度９９係〕が得
られた。

実施例　２ アンラーゼ（「アマノＪ　１５０００　）　２　Ｄ　０
ｍ９と塩化コバルト６水和物１０．８１１１ｇを２％Ｎ
ａＨＣＯ３水１５−に溶解し、水溶液とする。Ｎ−アセ
チル＝ＤＬ−フェニルアラニンメチルエステル４．０？
ヲ）ルエン１Ｂｍｌに溶解させ、このトルエン溶液を上
記水溶液に加える。この混合物に、Ｎ　、　ＮａＯＨを
滴下して、ｐＨをＺＯ〜７３に調整しながら、３７℃で
３時間激しく攪拌する。攪拌終了後、静置し、水層とト
ルエン層とを分液する。この水層に更［Ｎ−アセチル−
ＤＬ−フェニルアラニンメチルエステル４０２のトルエ
ン溶液を加え、ｐＨを７０〜７乙に調整しながら３７℃
で６時間激しく攪拌する。前述の操作と同様にしてトル
エン層を分液した後、再び上記の操作を繰り返し、上記
のトルエン溶液を加え、３７℃で６時間激しく攪拌する
。トルエン層を分液した後、水層をトルエン１８ｍｆで
抽出した。トルエン層を合わせ、得られた全トルエン層
を水洗した後、無水硫酸マグネシウムで脱水し、留去し
た。残留物に４Ｎ−　ＨＣｔｌ　５　ｍｌを加え、２時
間煮沸した。塩酸ガスを減圧留去した後、５　Ｎ　−Ｎ
ａＯＨでｐＨを５６に調整スると、Ｄ−フェニルアラニ
ン３．７ｒ（Ｙ：８２６チ、〔α〕。二十３２．３°光
学純度９８係）が得られた。一方、水層には濃塩酸１７
ｒｎｌを加え、１５時間煮沸した。水を半量程度留去し
、５Ｎ　−’Ｎａ、ＯＨを用いて、ｐｌ’（を５．乙に
調整するとＬ−フェニルアラニンが析出した。これを沢
取した後、少量の氷水で洗浄し、次いで乾燥すると３６
Ｐ（Ｙ：８０４％、〔α〕ゎ＝−３２，１°（水、ｃ＝
２）光学純度９７６％）の収量が得られた。

参考例　１ Ｎ−７セチルーＤ−フェニルアラニンメチルエステルの
ラセミ化 実施例１で得られたＮ−アセチル−Ｄ−フェニルアラニ
ンメチルエステル１．５　Ｆ　ヲ）ルエン３０−に溶解
し、これにナトリウムメトキサイド３８　ｍｙを加え、
４０℃で１時間激しく攪拌した。ナトリウムメトキサイ
ドをデカンテーションによシ除き、トルエンを留去する
。Ｎ−アセチルーＤＬ−フェニルアラニンメチルエステ
ル１．４１９（ｙ：ｑａ係、ラセミ化率１００％）が得
られた。

参考例　２ （１）　　α−Ｎ−アセトアミド桂皮酸メチルエステル
の合成［Ａ、Ｈ，Ｃｏｏｋ　、　（）、Ｈａｒｒｉ、ｓ
　、　Ｉａｎ　Ｈｅ１ｌｂｒｏｎａｎｄ　Ｇ、Ｓｈａｗ
、　Ｊ、Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、、　１０５６−１０６０　
（１９４８）参照〕 すトリウムメトキサイド０．５４９（０，０１モル）を
メタノール２５ｍ１に溶解し、こね、に２−メチル−４
−（フェニルメチレン）　−５（４Ｈ）−オキサゾｏ　
ン（Ｏｒｇ、　５ｙｎｔｈ、Ｃｏ１１．Ｖｏ］、　ｎ、
　１　（１９４３）　）ｉｓ７１ｉ′（ｏ、ｉモル）を
加えろ。室温で１５分攪拌した後、メタノールを留去す
る。残留分を塩化メチレン１２０ｍ１に溶解し、これを
、Ｎ−ＨＣｌ２０ｍｌ、水１００ｍｊ！の順で洗浄する
。塩化メチレン層をとり、無水硫酸マグネシウムで脱水
した後、留去するとα−Ｎ−アセトアミド桂皮酸メチル
エステル（ｍｐ、　１２２〜１２３．５℃）２１．’ｌ
（Ｙ：定量的）が得られた。

（２）　　Ｎ−アセチル−ＤＬ−フェニルアラニンメチ
ルエステルの合成〔Ｊ、Ｍ、Ｆ（ｏｐｅｒ、　Ｄ、Ｐ、
Ｂａｕｅｒ。

５ｙｎｔｈｅｓｊ、ｓ　１０４１（１９８３）参照〕（
１）で得られたα−Ｎ−ア七ドアミド桂皮酸メチルエス
テル２１．９ｒ（０，１モル）ヲメタノール７０ｍ１に
溶解する。これに、１０係Ｐｃ１−Ｃ（５０重量制２２
？を加え、水素雰囲気下、室温で２時間、接触還元をお
こなった。触媒を除去し、メタノールを留去するとＮ−
アセチル−ＤＬ−フェニルアラニンメチルエステル（ｍ
、ｐ、　６０〜６１℃）２２１グ（Ｙ：定量的）が得ら
れた。

特許出願人　富士薬品工業株式会社 手続補正書 昭和６０年１０月３０日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２７３５９０号 ２、発明の名称 Ｌ−フェニルアラニンの製造法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 相互第一ビル ５、補正命令の日付　　　　自　発 ６、補正の対象　　　　　明細書の特許請求の範囲およ
び発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 ■、特許請求の範囲　　　別紙のとおり■１発明の詳細
な説明 （１）明細書５頁下から６行の「アシル基」の記載の後
に「およびアルキル基」を挿入します。

以上 特許請求の範囲 水と混和し得す２相系を形成する有機溶剤と水との２相
系溶媒を用い、その溶媒中で、一般式、（式中、）ｉｌ
　、ｌ（２は、それぞれ、同一か又は異って、アルキル
、置換アルキル、アリール又は置換アリールを表わス）
で表わされるＮ−アシル−ＤＬ−フェニルアラニンアル
キルエステルにアシラーゼを作用させることにより、Ｎ
−アシル−Ｌ−フェニルアラこンアルキルエステルのア
シル基およびアルキル基を脱離せしめ、次いで、水相中
に溶解している生成したＬ−ファこルアラニンを取得す
ることを特徴とするＬ−フェニルアラニンの製造法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水と混和し得ず２相系を形成する有機溶剤と水との２相
   系溶媒を用い、その溶媒中で、一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ＾１、Ｒ＾２は、それぞれ、同一か又は異つ
   て、アルキル、置換アルキル、アリール又は置換アリー
   ルを表わす）で表わされるＮ−アシル−ＤＬ−フェニル
   アラニンアルキルエステルにアシラーゼを作用させるこ
   とにより、Ｎ−アシル−Ｌ−フェニルアラニンアルキル
   エステルのアシル基を脱離せしめ、次いで、水相中に溶
   解している生成したＬ−フェニルアラニンを取得するこ
   とを特徴とするＬ−フェニルアラニンの製造法。