KR100682807B1 - 프리비타민 d3의 광화학적 제조방법 - Google Patents

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Abstract

7-데하이드로콜레스테롤로부터 프리비타민 D3의 제조는 자외선 공급원을 갖는 반응기에서 수행된다. 이 방사선 공급원은 UV 범위에서 코로나 방전 메카니즘에 따라 준단색적으로 방출하는 엑시머 또는 엑시플렉스 방출기이다.
자외선 공급원, 엑시머 방출기, 엑시플렉스 방출기, 7-데하이드로콜레스테롤, 프리비타민 D₃, 코로나 방전.

Description

프리비타민 D3의 광화학적 제조방법 {Photochemical process for preparing previtamin D3}
도 1은 적합한 반응기의 구조를 나타낸다.
도 2는 낙하-막 반응기(falling-film reactor)의 확대된 부분을 나타낸다.
도 3은 적합한 방출기의 방출 스펙트럼이다.
본 발명은 자외선 공급원이 구비된 반응기에서 7-데하이드로콜레스테롤로부터 프리비타민 D3를 광화학적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
프리비타민 D3는 방사선 조사에 의해 7-데하이드로콜레스테롤(7-DHC)로부터 수득할 수 있다고 공지되어 있다. 당해 프리비타민은 열적 재배열에 의해 열적으로 보다 안정한 비타민 D3로 전환될 수 있다.
지금까지는 공업적 규모로의 프리비타민의 광화학적 합성은 중압 수은 램프를 사용하여 7-DHC에 방사선을 조사함으로써 수행되어 왔다. 출발 물질 및 주 생성물 뿐만 아니라 부산물도 동일한 파장 범위에서 흡수 효율이 상이하기 때문에, 이러한 램프에 의해 제공되는 종류의 다색성 방사선은 불활성이고 일부의 경우 독성인 광화학적 부산물을 형성하기 쉽다. 그러므로, 현재 기술 수준에 따라, 비교적 낮은 전환 후 방사선 조사를 중단시킬 필요가 있다. 미전환된 7-DHC는 재순환되나, 주 생성물은 고가의 후처리 공정으로 정제하여야 한다.
필터 효과는, 기질과 생성물이 동일한 파장 범위에서 흡수하는데 따른 결과이다. 따라서, 예를 들면 프리비타민의 흡수 스펙트럼이 7-DHC의 흡수 스펙트럼과 완전히 일치하면 전환이 진행됨에 따라 프리비타민은 연속적으로 증가하는 비율로 빛을 흡수한다.
비교적 낮은 전환(10-20%) 후에 반응을 중단시켜야 하는 또 다른 이유는 프리비타민 D3의 연속적인 광화학 반응에 의한 양자(quantum) 수율, 예를 들면, 프리비타민 D3의 타키스테롤로의 양자 수율이 프리비타민 D3를 형성하는 양자 수율보다 크기 때문이다.
그러나, 프리비타민 D3를 제조하는 상기 방법에서 가장 중요한 문제점은 중압 수은 램프의 방출 스펙트럼과 7-DHC의 흡수 스텍트럼 사이의 불량한 상관관계이다. 이로 인해, 중압 수은 램프로부터의 방사선 약 1%만이 280 내지 300nm 사이의 목적하는 범위에서 사용된다. 또한 이 측정값은 이 최적 파장 영역을 벗어난 방사선 조사에 의해 생성된 바람직하지 않은 상당한 비율의 부산물을 무시한 것이다.
본 발명의 목적은 선행 기술의 방법보다 단점이 더 적은, 7-데하이드로콜레스테롤로부터 프리비타민 D3를 광분해적 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
당해 목적은 방사선원으로서, UV 영역에서 코로나 방전 메카니즘에 따라 준단색성 방사선을 방출하는 엑시머 또는 엑시플렉스 방출기를 사용함으로써 달성된다.
이러한 방출기의 방출 파장은 엑시머-형성 또는 엑시플렉스-형성 기체의 조성에 의해 결정된다. 엑시머 및 엑시플렉스 방출기는 매우 다양한 특성을 가지며, 매우 좁은 파장 범위에서 방사선을 방출한다. 그러므로, 엑시머 및 엑시플렉스 방출기는 사용 가능한 기체 및 물질을 본원에서 요구되는 반응 조건에 따라서 최적의 방식으로 선택하고 구성할 수 있다. 생성물 1kg당 필요한 전력은 이러한 방출기를 사용함으로써 상당히 감소된다. 또한 엑시머 또는 엑시플렉스 방출기의 단색성 방사선은 생성물의 순도를 상당히 개선시킨다.
엑시머 또는 엑시플렉스 반응으로부터 광자의 형성 방법은 레이저 기술 분야에 공지되어 있다. 그러나, 레이저 광자 공급원은 프리비타민 D3의 광화학적 합성에 적합하지 않은데, 그 이유는 레이저 광원이 기술적으로 매우 복잡하고 방사선 기하구조가 제조용 광화학에 대해 그다지 적합하지 않고 관련된 방사선 밀도가 대부분의 영역에 대해 불충분하기 때문이다.
본 발명에 따라 사용되는 방출기는, 프리비타민 D3의 광화학적 합성에 대한 최적 파장 범위에서만 방사선을 방출함으로써 상기한 선행 기술의 단점을 극복할 수 있는 최초의 방사선 공급원으로 사용되는 것이다. 그러므로, 이들은 공업적 규모의 프리비타민 D3의 합성에 대한 광원으로서 적합하다.
XeBr 또는 Br2이 충전되고 285 또는 292nm의 파장에서 광자를 방출하는 엑시머 방출기는 프리비타민 D3의 합성에서 요구되는 최적 파장 범위의 방출 파장을 갖는 방출기의 통상적 예이다. XeBr 램프의 방출 스펙트럼은 도 3에 예로서 도시되어 있다.
본 발명에 따라서 사용될 수 있는 방출기의 경우, 붕괴시 목적하는 파장을 갖는 광자를 방출하는 엑시머(Br2) 또는 엑시플렉스(XeBr)가 형성된다. 이 두 방출기는 프리비타민 D3의 광화학적 합성에서 사용되는 경우, 우수하고 효율적인 방사선 공급원인 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따른 방법은 하이드록실화 또는 아실화 프리비타민 D 유도체(예: 1a-하이드록시 또는 25-하이드록시 또는 아실옥시 프리비타민 D3)를 제조하기 위한 유사한 방식에 적합하다.
이제, 본 발명의 예시적 양태를, 첨부된 도면을 언급하여 기술한다.
낙하-막 반응기에서 메탄올/헥산 혼합물 3.5% 용액 중의 7-데하이드로콜레스테롤에 XeBr 엑시머 램프로 284nm에서 방사선을 조사한다. 반응 시스템의 조성물은 고 성능 액체 크로마토그래피에 의해 일정 시간 간격으로 측정된다. 이 파장에서 수득된 반응 혼합물의 93% 이상은 약 50%의 전환율을 갖는 목적하는 프리비타민 D3로 이루어져 있다. 출발 물질은 공지된 방법에 따라 용이하게 분리될 수 있다.
도 1에 나타낸 장치는 수용기(3)에 직접 연결된 방출 라인(2)을 갖는 낙하-막 반응기를 포함한다. 수용기는 대부분의 반응 혼합물을 함유한다. 반응 혼합물에 대한 공급 라인(4)은 수용기로부터 펌프(5) 및 열 교환기(6)를 통해 낙하-막 반응기로 공급된다. 낙하-막 반응기에는 질소를 이의 내부로 연속 플러싱하기 위한 라인(7)이 장착되어 있다.
방출 라인(2)은 연속 샘플링을 위한 연결 장치를 갖는다.
낙하-막 반응기(1)의 구조는 도 2의 확대 부분면으로 명백하다. 이는 외부 타원형 재킷(7)을 갖는다. 타원형 석영 하부파이프(8)는 동일한 축으로 내부에 위치한다. 엑시머 방출기(9)는 또한 중간에 동일한 축으로 놓여있다.
반응 혼합물은 하부로부터 반응기로 유입되고 재킷과 하부 파이프 사이의 환상 공간으로 유량으로서 위로 운반된다. 이로부터 혼합물은 하부파이프의 내부에서 필름으로서 하부로 흐른다. 필름은 방출기에 의해 방출된 방사선 10에 노출된다.
장치에서 사용되고 도 3에 나타낸 브롬화크세논 엑시머 방출기의 방출 스펙트럼에서, X축은 방출되는 방사선의 파장 nm을 나타내고 Y축은 상대적 세기를 나타낸다.
본 발명에 따라서 방사선 공급원으로서, UV 영역에서 코로나 방전 메카니즘에 따라 준단색성 방사선을 방출하는 엑시머 또는 엑시플렉스 방출기를 사용하여 7-데하이드로콜레스테롤로부터 프리비타민 D3를 광분해적으로 제조한다.

Claims (1)

  1. 방사선 공급원이 UV 범위에서 코로나 방전 메카니즘에 따라 준단색적으로 방출하는 XeBr 또는 Br2로 충전된 엑시머 또는 엑시플렉스 방출기임을 특징으로 하는, 자외선 공급원을 갖는 반응기에서 7-데하이드로콜레스테롤로부터 프리비타민 D3을 광화학적으로 제조하는 방법.
KR1019990023456A 1998-06-23 1999-06-22 프리비타민 d3의 광화학적 제조방법 KR100682807B1 (ko)

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