KR20190028441A

KR20190028441A - 3-히드록시이소발레르산의 아미노산염의 결정 및 그 제조 방법

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Publication number: KR20190028441A
Application number: KR1020197001526A
Authority: KR
Inventors: 토모야 요코이; 히로시 나가노; 타카유키 시미즈
Original assignee: 가부시키가이샤 오츠카 세이야쿠 고죠
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2017-06-23
Publication date: 2019-03-18
Also published as: US20210261493A1; CA3028608A1; RU2018145506A; JPWO2017222043A1; AU2017282515A1; EP3476825A4; CN109476578A; EP3476825A1; PH12018502693A1; SG11201811493UA; JP7144320B2; US11098007B2; WO2017222043A1; US20190210958A1

Abstract

본 발명의 목적은 취급하기 쉽고, 용해도가 높은 HMB의 아미노산염의 결정을 제공하는 것 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명에 의하면, 알코올류를 포함하는 용매에 HMB의 무정형의 아미노산염을 용해시키고, 상기 용매를 교반하거나 또는 정치함으로써 HMB의 아미노산염의 결정을 석출시킬 수 있다. 또한 pH 2.5 내지 11.0인 아미노산염인 HMB의 수용액을 농축함으로써 HMB의 아미노산염의 결정을 석출시킬 수 있다.

Description

3-히드록시이소발레르산의 아미노산염의 결정 및 그 제조 방법

본 발명은, 예를 들어 건강 식품, 의약품, 화장품 등의 제품, 원료 또는 중간체 등으로서 유용한 3-히드록시이소발레르산(β-hydroxy-β-methylbutyrate) (이하, HMB라고 한다)의 아미노산염 결정 및 상기 결정의 제조 방법에 관한 것이다.

HMB는, 예를 들어 건강 식품, 의약품, 화장품 등의 제품, 원료 또는 중간체 등으로서 유용하다. HMB는 체내에서의 류신 대사에 의해 얻어지는 유기산이며, 근육의 증강 효과나 분해 억제에 효과가 있다고 되어 있다(비특허문헌 1 및 2).

상업적으로 HMB는 유리 카르복실산체 또는 칼슘염 중 어느 형태로만 시장에 유통되고 있다. 특히 서플리먼트·건강 식품 용도로서는 칼슘염이 핸들링이 우수한 분말이기 때문에 칼슘염이 사용되는 경우가 대부분이다 (비특허문헌 3). 특허문헌 4에는 아르기닌염의 결정이 취득되었다는 기재는 있지만, 취득된 결정의 성질에 관한 기재는 없다.

칼슘은 체내에서 뼈의 형성, 신경의 기능, 근육 운동 등을 담당하는 중요한 미네랄이다. 그러나 최근, 칼슘의 과잉 섭취에 의해 심장 혈관 질환이나 허혈성 심장 질환에 의한 사망 위험이 증가하는 것으로 보고되어 있다(비특허문헌 4).

국제 공개 제2014/166273호 공보 미국 특허 제6,248,922호 명세서 국제 공개 제2013/025775호 공보 미국 특허 출원 공개 제2004/0176449호 명세서

Journal of Applied Physiology, Vol. 81, p2095, 1996 Nutrition & Metabolism, Vol. 5, p1, 2008 Journal of the International Society of Sports Nutrition Vol. 10, p6, 2013 The BMJ., Vol. 346, p228, 2013

조제 분야에서는 칼슘염 유래의 칼슘이 인산 등의 다른 성분과 결합하여 불용성염을 만들기 쉬워, 고농도의 용액을 조제할 수 없다는 등의 문제가 있다. 특허문헌 1-3, 특허문헌 1 및 특허문헌 4에 각각 HMB 칼슘염(특허문헌 1-3), HMB 마그네슘염(특허문헌 1) 및 HMB 아르기닌염(특허문헌 4)의 제조 방법이 기재되어 있지만, 어떤 방법으로도 결정을 취득할 수 없다. 즉, 어떤 염 형태에 대해서도 결정은 알려져 있지 않고, 산업상 유용한 HMB염의 결정 및 제조 방법이 요망되고 있다.

본 발명의 과제는 용해성이 우수하고, 취급하기 쉬운 HMB 아미노산염의 결정을 제공하는 것 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 이하의 (1) 내지 (25)에 관한 것이다.

(1) 3-히드록시이소발레르산(이하, HMB라고 한다)의 아미노산염 결정.

(2) HMB 아미노산염이 HMB 염기성 아미노산염인, 상기 (1)에 기재된 결정.

(3) HMB 염기성 아미노산염이 HMB 아르기닌염인 상기 (2)에 기재된 결정.

(4) HMB 염기성 아미노산염이 HMB 리신염인 상기 (2)에 기재된 결정.

(5) HMB 염기성 아미노산염이 HMB 오르니틴염인 상기 (2)에 기재된 결정.

(6) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 7.5±0.2°, 14.5±0.2°, 15.1±0.2°, 19.2±0.2° 및 20.2±0.2°에 피크를 갖는 상기 (3)에 기재된 결정.

(7) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 11.6±0.2°, 12.7±0.2°, 17.9±0.2°, 21.5±0 0.2° 및 23.3±0.2°에 피크를 갖는 상기 (6)에 기재된 결정.

(8) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 19.6±0.2°, 21.9±0.2°, 25.2±0.2°, 25.5±0.2° 및 33.6±0.2°에 피크를 갖는 상기 (7)에 기재된 결정.

(9) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 8.5±0.2°, 17.0±0.2°, 18.1±0.2°, 18.5±0.2° 및 19.5±0.2°에 피크를 갖는 상기 (4)에 기재된 결정.

(10) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 22.2±0.2°, 25.5±0.2°, 25.8±0.2°, 26.6±0 0.2° 및 34.4±0.2°에 피크를 갖는 상기 (9)에 기재된 결정.

(11) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 4.8±0.2°, 20.4±0.2°, 31.0±0.2°, 33.8±0 0.2° 및 36.5±0.2°에 피크를 갖는 상기 (10)에 기재된 결정.

(12) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 5.1±0.2°, 14.0±0.2°, 15.3±0.2°, 20.4±0.2° 및 21.9±0.2°에 피크를 갖는 상기 (5)에 기재된 결정.

(13) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 16.4±0.2°, 16.8±0.2°, 19.4±0.2°, 21.4±0.2° 및 25.5±0.2°에 피크를 갖는 상기 (12)에 기재된 결정.

(14) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 10.9±0.2°에 피크를 갖는 상기 (13)에 기재된 결정.

(15) 알코올류를 포함하는 용매에 무정형의 HMB 아미노산염을 용해시키는 공정, 상기 용매를 정치 또는 교반함으로써 HMB 아미노산염의 결정을 석출시키는 공정 및 상기 용매로부터 HMB 아미노산염의 결정을 채취하는 공정을 포함하는 HMB 아미노산염 결정의 제조 방법.

(16) pH가 2.5 내지 11.0인 아미노산 함유 화합물을 포함하는 HMB의 수용액을 농축함으로써 HMB 아미노산염의 결정을 석출시키는 공정, 및 상기 수용액으로부터 HMB 아미노산염의 결정을 채취하는 공정을 포함하는 HMB 아미노산염 결정의 제조 방법.

(17) HMB 아미노산염의 결정을 석출시키는 공정에서, 추가로 알코올류, 니트릴류 및 케톤류로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 용매를 첨가 또는 적하하는 공정을 포함하는 상기 (16)에 기재된 제조 방법.

(18) 알코올류가 C1-C6의 알코올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 알코올류인 상기 (15) 또는 (17)에 기재된 제조 방법.

(19) 니트릴류가 아세토니트릴인 상기 (17) 또는 (18)에 기재된 제조 방법.

(20) 케톤류가 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 및 디에틸케톤으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 케톤류인 상기 (17) 내지 (19) 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

(21) HMB 아미노산염이 HMB 염기성 아미노산염인 상기 (15) 내지 (20) 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

(22) HMB 염기성 아미노산염이 HMB 아르기닌염, HMB 리신염 또는 HMB 오르니틴염인 상기 (21)에 기재된 제조 방법.

(23) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 4.9±0.2°, 5.2±0.2°, 5.5±0.2°, 10.9±0.2° 및 15.5±0.2°에 피크를 갖는 상기 (5)에 기재된 결정.

(24) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 15.9±0.2°, 16.4±0.2°, 17.4±0.2°, 19.2±0 0.2° 및 20.4±0.2°에 피크를 갖는 상기 (23)에 기재된 결정.

(25) 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 20.8±0.2°, 21.3±0.2°, 21.8±0.2°, 22.2±0 0.2° 및 22.8±0.2°에 피크를 갖는 상기 (24)에 기재된 결정.

본 발명에 의해, 취급하기 쉬운 HMB 아미노산염의 결정 및 그 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 HMB 아미노산염의 결정은, HMB 칼슘염과 비교하여 높은 용해도를 나타내고, 불용성염을 만들지 않고, 전해질 이상을 유발하지 않는 등, 우위성이 있는 염결정이다. 또한, 본 발명의 HMB 아미노산염의 결정은 HMB 칼슘염과 비교하여 용해도가 높고, 풍미를 개선하는 효과에서 우수하다.

도 1은, 실시예 2에서 얻어진 HMB 아르기닌염·무수물의 종 결정의 분말 X선 회절 결과를 나타낸다.
도 2는, 실시예 3에서 얻어진 HMB 아르기닌염·무수물 결정의 분말 X선 회절 결과를 나타낸다.
도 3은, 실시예 3에서 얻어진 HMB 아르기닌염·무수물 결정의 적외 분광(IR) 분석 결과를 나타낸다.
도 4는, 실시예 4에서 얻어진 HMB 리신염·무수물 결정의 분말 X선 회절 결과를 나타낸다.
도 5는, 실시예 4에서 얻어진 HMB 리신염·무수물 결정의 적외 분광(IR) 분석 결과를 나타낸다.
도 6은, 실시예 6에서 얻어진 HMB 오르니틴염·무수물 결정의 분말 X선 회절 결과를 나타낸다.
도 7은, 실시예 6에서 얻어진 HMB 오르니틴염·무수물 결정의 적외 분광(IR) 분석 결과를 나타낸다.
도 8은, 실시예 7에서 얻어진 HMB 오르니틴염·무수물 결정의 분말 X선 회절 결과를 나타낸다.

1. 본 발명의 결정

본 발명의 결정은 HMB 아미노산염의 결정(이하, "본 발명의 결정"이라고도 한다.)이다. HMB 아미노산염의 결정으로서는, 바람직하게는 HMB의 염기성 아미노산염의 결정을, 보다 바람직하게는 HMB 아르기닌염의 결정, HMB 리신염의 결정, HMB 히스티딘염의 결정 및 HMB 오르니틴염의 결정을, 가장 바람직하게는 HMB 아르기닌염의 결정, HMB 리신염의 결정 및 HMB 오르니틴염의 결정을 들 수 있다.

본 발명의 결정이 HMB의 결정인 것은 후술한 분석예에 기재된 HPLC를 이용한 방법에 의해 확인할 수 있다. 본 발명의 결정 중의 아미노산으로서는 L체, D체 중 어느 것이어도 좋지만, L체가 바람직하다.

본 발명의 결정이 아미노산염의 결정인 것은 그 결정 중에 포함되는 아미노산의 함량을 후술한 분석예에 기재된 HPLC를 이용하여 측정함으로써 확인할 수 있다.

예를 들어 본 발명의 결정이 1 아르기닌염의 결정인 것은, 상기 결정 중의 아르기닌 함량이 통상 59.6±5.0중량%, 바람직하게는 59.6±4.0중량%, 가장 바람직하게는 59.6±3.0중량%인 것에 의해 확인할 수 있다.

또한 예를 들어 본 발명의 결정이 1 리신염의 결정인 것은, 상기 결정 중의 리신 함량이 통상 55.3±5.0중량%, 바람직하게는 55.3±4.0중량%, 가장 바람직하게는 55.3±3.0중량%인 것에 의해 확인할 수 있다.

또한 예를 들어 본 발명의 결정이 1 오르니틴염의 결정인 것은, 상기 결정 중의 오르니틴 함량이 통상 52.8±5.0중량%, 바람직하게는 52.8±4.0중량%, 가장 바람직하게는 52.8±3.0중량%인 것에 의해 확인할 수 있다.

본 발명의 결정이 무수물의 결정인 것은 후술한 분석예에 기재된 칼 피셔법을 이용하여 측정한 수분 함량이 통상 2.5중량% 이하, 바람직하게는 2.3중량% 이하, 가장 바람직하게는 2.0중량% 이하인 것에 의해 확인할 수 있다.

HMB 아르기닌염·무수물의 결정으로서는 X선원으로서 CuKα를 이용한 분말 X선 회절 패턴이 도 1 및 2 그리고 표 1 및 2에 나타내는 값으로 규정되는 HMB 아르기닌염·무수물의 결정을 들 수 있다. 또한, 도 1 및 표 1, 그리고 도 2 및 표 2는 각각의 HMB 아르기닌염·무수물 결정의 회절 결과에 대응한다.

상기 분말 X선 회절 패턴이 도 2 및 표 2에 나타낸 값으로 규정되는 HMB 아르기닌염·무수물의 결정으로서는 후술한 분석예에 기재된 적외(IR) 분석에 제공했을 경우, 도 3에 나타내는 적외 흡수 스펙트럼을 나타내는 HMB 아르기닌염·무수물의 결정을 들 수 있다.

HMB 아르기닌염·무수물의 결정으로서는, 구체적으로는 X선원으로서 CuKα를 이용한 분말 X선 회절에서 하기 (i)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 아르기닌염·무수물의 결정이 바람직하며, 하기 (i)에 기재된 회절각(2θ)에 더하여 추가로 하기 (ii)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 아르기닌염·무수물의 결정이 보다 바람직하고, 하기 (i) 및 (ii)에 기재된 회절각(2θ)에 더하여 추가로 하기 (iii)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 아르기닌염·무수물의 결정이 더욱 바람직하다.

(i) 7.5±0.2°, 바람직하게는 7.5±0.1°, 14.5±0.2°, 바람직하게는 14.5±0.1°, 15.1±0.2°, 바람직하게는 15.1±0.1°, 19.2±0.2°, 바람직하게는 19.2±0.1° 및 20.2±0.2°, 바람직하게는 20.2±0 0.1°

(ii) 11.6±0.2°, 바람직하게는 11.6±0.1°, 12.7±0.2°, 바람직하게는 12.7±0.1°, 17.9±0.2°, 바람직하게는 17.9±0.1°, 21.5±0.2°, 바람직하게는 21.5±0.1° 및 23.3±0.2°, 바람직하게는 23. 3±0.1°

(iii) 19.6±0.2°, 바람직하게는 19.6±0.1°, 21.9±0.2°, 바람직하게는 21.9±0.1°, 25.2±0.2°, 바람직하게는 25.2±0.1°, 25.5±0.2°, 바람직하게는 25.5±0.1° 및 33.6±0.2°, 바람직하게는 33.6±0.1°

HMB 리신염·무수물의 결정으로서는 X선원으로서 CuKα를 이용한 분말 X선 회절 패턴이, 도 4 및 표 4에 나타내는 값으로 규정되는 HMB 리신염·무수물의 결정을 들 수 있다.

상기 분말 X선 회절 패턴이 도 4 및 표 4에 나타내는 값으로 규정되는 HMB 리신염·무수물의 결정으로서는 후술한 분석예에 기재된 적외 분광(IR) 분석에 제공했을 경우, 도 5에 나타내는 적외 흡수 스펙트럼을 나타내는 HMB 리신염·무수물 결정을 들 수 있다.

HMB 리신염·무수물의 결정으로서는, 구체적으로는 X선원으로서 CuKα를 이용한 분말 X선 회절에서 하기 (i)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 리신염·무수물의 결정이 바람직하고, 하기 (i)에 기재된 회절각(2θ)에 더하여 추가로 하기 (ii)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 리신염·무수물의 결정이 보다 바람직하고, 하기 (i) 및 (ii)에 기재된 회절각(2θ)에 더하여 추가로 하기 (iii)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 리신염·무수물의 결정이 더욱 바람직하다.

(i) 8.5±0.2°, 바람직하게는 8.5±0.1°, 17.0±0.2°, 바람직하게는 17.0±0.1°, 18.1±0.2°, 바람직하게는 18.1±0.1°, 18.5±0.2°, 바람직하게는 18.5±0.1° 및 19.5±0.2°, 바람직하게는 19.5±0 0.1°

(ii) 22.2±0.2°, 바람직하게는 22.2±0.1°, 25.5±0.2°, 바람직하게는 25.5±0.1°, 25.8±0.2°, 바람직하게는 25.8±0.1°, 26.6±0.2°, 바람직하게는 26.6±0.1° 및 34.4±0.2°, 바람직하게는 34. 4±0.1°

(iii) 4.8±0.2°, 바람직하게는 4.8±0.1°, 20.4±0.2°, 바람직하게는 20.4±0.1°, 31.0±0.2°, 바람직하게는 31.0±0.1°, 33.8±0.2°, 바람직하게는 33.8±0.1° 및 36.5±0.2°, 바람직하게는 36.5±0.1°

HMB 오르니틴염·무수물의 결정으로서는 X선원으로서 CuKα를 이용한 분말 X선 회절 패턴이 도 6 및 표 6에 나타내는 값으로 규정되는 HMB 오르니틴염·무수물의 결정, 그리고 도 8 및 표 9에 나타내는 값으로 규정되는 HMB 오르니틴염·무수물의 결정을 들 수 있다. 또한, 도 6 및 표 6 그리고 도 8 및 표 9는 각각의 HMB 오르니틴염·무수물 결정의 회절 결과에 대응한다.

상기 분말 X선 회절 패턴이 도 6 및 표 6에 나타내는 값으로 규정되는 HMB 오르니틴염·무수물의 결정으로서는 후술한 분석예에 기재된 적외 분광(IR) 분석에 제공했을 경우, 도 7에 나타내는 적외 흡수 스펙트럼을 나타내는 HMB 오르니틴염·무수물 결정을 들 수 있다.

HMB 오르니틴염·무수물의 결정으로서는, 구체적으로는 X선원으로서 CuKα를 이용한 분말 X선 회절에서 하기 (i)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 오르니틴염·무수물의 결정이 바람직하고, 하기 (i)에 기재된 회절각(2θ)에 더하여 추가로 하기 (ii)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 오르니틴염·무수물의 결정이 보다 바람직하고, 하기 (i) 및 (ii)에 기재된 회절각(2θ)에 더하여 추가로 하기 (iii)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 오르니틴염·무수물의 결정이 더욱 바람직하다.

(i) 5.1±0.2°, 바람직하게는 5.1±0.1°, 14.0±0.2°, 바람직하게는 14.0±0.1°, 15.3±0.2°, 바람직하게는 15.3±0.1°, 20.4±0.2°, 바람직하게는 20.4±0.1° 및 21.9±0.2°, 바람직하게는 21.9±0 0.1°

(ii) 16.4±0.2°, 바람직하게는 16.4±0.1°, 16.8±0.2°, 바람직하게는 16.8±0.1°, 19.4±0.2°, 바람직하게는 19.4±0.1°, 21.4±0.2°, 바람직하게는 21.4±0.1° 및 25.5±0.2°, 바람직하게는 25. 5±0.1°

(iii) 0.9±0.2°, 바람직하게는 0.9±0.1°

또한 HMB 오르니틴염·무수물의 결정으로서는, 구체적으로는 X선원으로서 CuKα를 이용한 분말 X선 회절에서 하기 (i)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 오르니틴염·무수물의 결정이 바람직하고, 하기 (i)에 기재된 회절각(2θ)에 더하여 추가로 하기 (ii)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 오르니틴염·무수물의 결정이 더 바람직하며, 하기 (i) 및 (ii)에 기재된 회절각(2θ)에 더하여 추가로 하기 (iii)에 기재된 회절각(2θ)에 피크를 갖는 HMB 오르니틴염·무수물의 결정이 더욱 바람직하다 .

(i) 4.9±0.2°, 바람직하게는 4.9±0.1°, 5.2±0.2°, 바람직하게는 5.2±0.1°, 5.5±0.2°, 바람직하게는 5.5±0.1°, 10.9±0.2° 바람직하게는 10.9±0.1° 및 15.5±0.2°, 바람직하게는 15.5±0. 1°

(ii) 15.9±0.2°, 바람직하게는 15.9±0.1°, 16.4±0.2°, 바람직하게는 16.4±0.1°, 17.4±0 0.2°, 바람직하게는 17.4±0.1°, 19.2±0.2° 바람직하게는 19.2±0.1° 및 20.4±0.2°, 바람직하게는 20.4±0.1°

(iii) 20.8±0.2°, 바람직하게는 20.8±0.1°, 21.3±0.2°, 바람직하게는 21.3±0.1°, 21.8±0.2°, 바람직하게는 21.8±0.1°, 22.2±0.2° 바람직하게는 22.2±0.1° 및 22.8±0.2°, 바람직하게는 22.8±0.1°

2. 본 발명 결정의 제조 방법

본 발명 결정의 제조 방법은, 이하의 (1) 또는 (2)에 기재된 제조 방법(이하, "본 발명 결정의 제조 방법"이라고도 한다.)이다.

(1) 본 발명 결정의 제조 방법-1

본 발명 결정의 제조 방법으로서는 알코올류를 포함하는 용매에 무정형의 HMB 아미노산염을 용해시키는 공정, 상기 용매를 정치 또는 교반함으로써 HMB 아미노산염의 결정을 석출시키는 공정 및 상기 용매로부터 HMB 아미노산염의 결정을 채취하는 공정을 포함하는 HMB 아미노산염 결정의 제조 방법을 들 수 있다.

아미노산으로서는, 바람직하게는 염기성 아미노산을, 보다 바람직하게는 아르기닌, 오르니틴, 리신 및 히스티딘, 더욱 바람직하게는 아르기닌, 오르니틴 및 리신을, 가장 바람직하게는 아르기닌을 들 수 있다. 아미노산은 L체, D체의 모두를 사용할 수 있지만, L체가 바람직하다.

알코올류로서는 바람직하게는 C1-C6의 알코올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 알코올류를, 보다 바람직하게는 C1 내지 C3의 알코올류로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 알코올류를, 더욱 바람직하게는 메탄올, 에탄올, n-프로판올 및 이소프로필알코올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 알코올류를, 더욱더 바람직하게는 메탄올 및 에탄올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 알코올류를, 가장 바람직하게는 에탄올을 들 수 있다.

상기 알코올은 1 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 알코올류를 포함하는 용매에 물이 함유되어 있어도 좋다. 알코올류를 포함하는 용매의 함수량으로서는 통상 40중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하, 더욱 바람직하게는 10중량% 이하, 가장 바람직하게는 5중량% 이하를 들 수 있다.

알코올류를 포함하는 용매에 무정형의 HMB 아미노산염을 용해시키는 방법으로서는 무정형의 HMB 아미노산염을 상기 용매에 현탁시킨 후, 가열하여 용해액을 얻는 방법, 또는 상기 용매를 여과하여 여과액을 얻는 방법을 들 수 있다.

무정형의 HMB 아미노산염을 상기 용매에 현탁시킨 후, 가열하여 용해액을 얻는 방법에서, 가열 온도로서는 통상 0 내지 80℃, 바람직하게는 20 내지 70℃, 가장 바람직하게는 40 내지 60℃를 들 수 있다. 가열 시간은 통상 10분 내지 6시간, 바람직하게는 20분 내지 4시간, 가장 바람직하게는 30분 내지 2시간을 들 수 있다.

무정형의 HMB 아미노산염은 후술하는 실시예 1에 기재된 방법에 의해 취득할 수 있다. 무정형의 HMB 아미노산염을 용해시켜 얻어진 상기 용매를 정치 또는 교반함으로써 HMB 아미노산염의 결정을 석출시킬 수 있다.

알코올류를 포함하는 용매에 용해시키는 무정형의 HMB 아미노산염 농도로서는 바람직하게는 50g/L 이상, 보다 바람직하게는 100g/L 이상, 더욱 바람직하게는 150g/L 이상을 들 수 있다.

무정형의 HMB 아미노산염을 용해시킨 알코올류를 포함하는 용매에 종정으로서 HMB 아미노산염의 결정을 첨가한 후에, 상기 용매를 정치 또는 교반함으로써 HMB 아미노산염의 결정을 석출시켜도 좋다. 상기 종정을 상기 용매에 첨가함으로써 석출 속도를 높일 수 있다. 상기 종정의 상기 용매 중의 농도는 통상 0.05 내지 15중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10중량%, 가장 바람직하게는 2 내지 7중량%가 되도록 첨가한다.

HMB 아미노산염의 결정은 후술하는 실시예 2, 4 또는 5에 기재된 방법에 의해 취득할 수 있다.

상기 용매를 정치 또는 교반하는 온도로서는 통상 0 내지 80℃, 바람직하게는 5 내지 50℃, 가장 바람직하게는 10 내지 30℃를 들 수 있다. 정치 또는 교반하는 시간으로서는 통상 1 내지 100시간, 바람직하게는 3 내지 48시간, 가장 바람직하게는 5 내지 24시간을 들 수 있다.

상기 용매로부터 HMB 아미노산염의 결정을 채취하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 여취, 가압 여과, 흡인 여과 또는 원심 분리 등을 들 수 있다. 또한 모액의 부착을 감소시켜 결정의 품질을 향상시키기 위해 적절하게 결정을 세정할 수 있다.

결정의 세정에 사용하는 용액에 특별한 제한은 없지만, 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤, n-프로판올 및 이소프로필알코올로부터 선택되는 1 종류 또는 복수 종류를 임의의 비율로 혼합한 것을 사용할 수 있다.

이와 같이 하여 얻어진 습정을 건조시킴으로써 HMB 아미노산염의 결정을 취득할 수 있다. 건조 조건으로서는 HMB 아미노산염의 결정 형태를 유지할 수 있는 방법이라면 어느 것이어도 좋고, 감압 건조, 진공 건조, 유동층 건조 또는 통풍 건조 등을 적용할 수 있다. 건조 온도로서는 부착 수분이나 용매를 제거할 수 있는 범위라면 어느 것이어도 좋지만, 바람직하게는 80℃ 이하, 보다 바람직하게는 60℃ 이하를 들 수 있다.

상기 결정화 조건에 따라 고순도의 HMB 아미노산염의 결정을 취득할 수 있다. 당해 결정의 순도로서는 통상 95% 이상, 바람직하게는 96% 이상, 보다 바람직하게는 97% 이상, 가장 바람직하게는 97.5% 이상을 들 수 있다.

상기 제조 방법에 의해 제조할 수 있는 HMB 아미노산염의 결정으로서는, 예를 들어 X선원으로서 CuKα를 이용한 분말 X선 회절 패턴이 도 1 및 2 그리고 표 1 및 2에 나타내는 값으로 규정되는 HMB 아르기닌염·무수물의 결정을 들 수 있다.

(2) 본 발명 결정의 제조 방법-2

본 발명 결정의 제조 방법으로서는 아미노산 함유 화합물을 포함하는 pH가 2.5 내지 11.0인 HMB의 수용액을 농축하여 HMB 아미노산염의 결정을 상기 수용액에 석출시키는 공정, 및 상기 수용액으로부터 HMB 아미노산염의 결정을 채취하는 공정을 포함하는 HMB 아미노산염 결정의 제조 방법을 들 수 있다.

HMB의 수용액에 함유되는 HMB는, 발효법, 효소법, 천연물로부터 추출법 또는 화학 합성법 등의 어떤 제조 방법에 의해 제조된 것이어도 좋다.

HMB의 수용액에 결정화의 장애가 되는 고형물이 포함되는 경우에는 원심 분리, 여과 또는 세라믹 필터 등을 이용하여 고형물을 제거할 수 있다. 또한 HMB의 수용액에 결정화의 장애가 되는 수용성 불순물이나 염이 포함되는 경우에는 이온 교환 수지 등을 충전한 칼럼에 통탑하는 등에 의해 수용성 불순물 또는 염을 제거할 수 있다.

또한, HMB의 수용액에 결정화의 장해가 되는 소수성의 불순물이 포함되는 경우에는, 합성 흡착 수지 또는 활성탄 등을 충전한 칼럼에 통탑하는 등에 의해 소수성의 불순물을 제거할 수 있다. 상기 수용액은 HMB의 농도가 통상 500g/L 이상, 바람직하게는 600g/L 이상, 보다 바람직하게는 700g/L 이상, 가장 바람직하게는 800g/L 이상이 되도록 제조할 수 있다.

아미노산 함유 화합물로서는, 바람직하게는 염기성 아미노산 함유 화합물을, 보다 바람직하게는 아르기닌 함유 화합물, 리신 함유 화합물, 오르니틴 함유 화합물 및 히스티딘 함유 화합물을, 가장 바람직하게는 아르기닌 함유 화합물, 리신 함유 화합물 및 오르니틴 함유 화합물을 들 수 있다. 아미노산 함유 화합물 중의 아미노산은 L체, D체를 모두 사용할 수 있지만, L체가 바람직하다.

아르기닌 함유 화합물로서는, 예를 들어 유리 아르기닌(free arginine) 및 아르기닌염산염을 들 수 있다. 아르기닌 함유 화합물로서 유리 아르기닌을 사용하는 경우, 아르기닌을 사용하여 HMB 수용액의 pH를 조정함으로써 pH가 통상 2.5 내지 11.0, 바람직하게는 2.8 내지 10.5, 가장 바람직하게는 3.0 내지 10.0인 아르기닌 함유 화합물을 포함하는 HMB의 수용액을 취득할 수 있다.

리신 함유 화합물로서는, 예를 들어 유리 리신 및 리신 염산염을 들 수 있다. 리신 함유 화합물로서 유리 리신을 사용하는 경우, 리신을 사용하여 HMB 수용액의 pH를 조정함으로써 pH가 통상 2.5 내지 11.0, 바람직하게는 2.8 내지 10.5, 가장 바람직하게는 3.0 내지 10.0인 리신 함유 화합물을 포함하는 HMB의 수용액을 취득할 수 있다.

오르니틴 함유 화합물로서는, 예를 들어 유리 오르니틴 및 오르니틴염산염을 들 수 있다. 오르니틴 함유 화합물로서 유리 오르니틴을 사용하는 경우, 오르니틴을 사용하여 HMB 수용액의 pH를 조정함으로써 pH가 통상 2.5 내지 11.0, 바람직하게는 2.8 내지 10.5, 가장 바람직하게는 3.0 내지 10.0인 오르니틴 함유 화합물을 포함하는 HMB의 수용액을 취득할 수 있다.

HMB의 수용액을 농축하여 상기 수용액 중에 HMB 아미노산염의 결정을 석출시키는 방법으로서는 상기 수용액을 감압 농축하는 방법 등을 들 수 있다.

HMB의 수용액을 감압 농축하는 방법에서, 상기 수용액의 온도로서는 통상 0 내지 100℃, 바람직하게는 10 내지 90℃, 가장 바람직하게는 20 내지 60℃를 들 수 있다. 상기 수용액을 감압 농축하는 방법에서, 감압 시간으로서는 통상 1 내지 120시간, 바람직하게는 2 내지 60시간, 가장 바람직하게는 3 내지 50시간을 들 수 있다.

HMB 아미노산염의 결정을 상기 수용액에 석출시키는 공정에서는, HMB의 수용액 중에 HMB 아미노산염의 결정을 종정으로서 첨가해도 좋다. 종정의 수용액 중의 농도는 통상 0.05 내지 15중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10중량%, 가장 바람직하게는 2 내지 7중량%가 되도록 첨가한다. HMB 아미노산염의 결정은 구체적으로는 예를 들어 후술하는 실시예 2, 4 또는 5에 기재된 방법에 의해 취득할 수 있다.

HMB 아미노산염의 결정을 상기 수용액에 석출시키는 공정에서는, HMB의 수용액 중에 알코올류, 니트릴류 및 케톤류로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 용매를 첨가 또는 적하함으로써 HMB 아미노산염의 결정을 석출시켜도 좋다. 알코올류, 니트릴류 및 케톤류는 1 종류를 단독으로 사용해도 좋고, 복수종을 조합하여 사용해도 좋다.

또한, 상기 용매를 첨가 또는 적하할 때, HMB 아미노산염의 결정이 석출되기 전에, 상기 종정을 첨가해도 좋다. 상기 종정을 첨가하는 시간으로서는 상기 용매의 적하 또는 첨가를 개시하고 나서 통상 0 내지 5시간 이내, 바람직하게는 0 내지 4시간 이내, 가장 바람직하게는 0 내지 3시간 이내를 들 수 있다. 또한 HMB의 수용액 중에 상기 용매를 첨가 또는 적하하기 전에 상기 종정을 첨가해도 좋다.

알코올류로서는 상기 2. (1)에 기재된 것과 동일한 예를 들 수 있다. 니트릴류로서는, 바람직하게는 아세토니트릴을 들 수 있다. 케톤류로서는 바람직하게는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 및 디에틸케톤으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 케톤류를, 보다 바람직하게는 아세톤 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 케톤류를, 가장 바람직하게는 아세톤을 들 수 있다.

HMB의 수용액에 상기 용매를 첨가 또는 적하할 때의 상기 수용액의 온도로서는, HMB가 분해되지 않는 온도이면 어떤 온도이어도 좋지만, 용해도를 낮추어 HMB 아미노산염·무수물 결정의 결정화율을 향상시키기 위해 통상 80℃ 이하, 바람직하게는 70℃ 이하, 보다 바람직하게는 60℃ 이하, 가장 바람직하게는 50℃ 이하를 들 수 있다. 온도의 하한값으로서는 통상 0℃ 이상, 바람직하게는 10℃ 이상을 들 수 있다.

HMB의 수용액에 상기 용매를 첨가 또는 적하하는 양으로서는 상기 수용액의 통상 0.5 내지 30 배량, 바람직하게는 0.5 내지 25배량, 가장 바람직하게는 0.5 내지 10배량을 들 수 있다.

HMB의 수용액에 상기 용매를 첨가 또는 적하하는 시간으로서는 통상 30분 내지 48시간, 바람직하게는 2 내지 30시간, 가장 바람직하게는 3 내지 20시간을 들 수 있다.

상기와 같이 하여 HMB 아미노산염의 결정을 석출시킨 후, 다시 석출한 결정을 통상 1 내지 48시간, 바람직하게는 1 내지 24시간, 가장 바람직하게는 1 내지 12시간 숙성시킬 수 있다. 숙성시킨다는 것은 HMB 아미노산염·무수물 결정을 석출시키는 공정을 일단 정지하고 결정을 성장시키는 것을 말한다. 결정을 숙성시킨 후에는 HMB 아미노산염의 결정을 석출시키는 공정을 재개해도 좋다.

HMB 아미노산염의 결정을 채취하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 여취, 가압 여과, 흡입 여과 및 원심 분리 등을 들 수 있다. 또한 모액의 부착을 감소시키고 결정의 품질을 향상시키기 위해 적절하게 결정을 세정할 수 있다.

결정의 세정에 사용하는 용액에 특별한 제한은 없지만, 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤, n-프로판올, 이소프로필알코올, 아세토니트릴, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 및 디에틸케톤으로부터 선택되는 1 종류 또는 복수 종류를 임의의 비율로 혼합한 것을 사용할 수 있다.

이와 같이 하여 얻어진 습정을 건조시킴으로써 HMB 아미노산염의 결정을 취득할 수 있다. 건조 조건으로서는 감압 건조, 진공 건조, 유동층 건조 또는 통풍 건조를 적용할 수 있다. 건조 온도로서는 부착 수분이나 용매를 제거할 수 있는 범위라면 어느 것이라도 좋지만, 바람직하게는 80℃ 이하, 보다 바람직하게는 60℃ 이하를 들 수 있다.

상기 결정화 조건에 따라 고순도의 HMB 아미노산염의 결정을 취득할 수 있다. HMB 아미노산염 결정의 순도로서는 통상 93% 이상, 바람직하게는 94% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 96% 이상을 들 수 있다.

상기 제조 방법에 의해 제조할 수 있는 HMB 아미노산염의 결정으로서는, 예를 들어 X선원으로서 CuKα를 이용한 분말 X선 회절 패턴이 도 4 및 표 4에 나타내는 값으로 규정되는 HMB 리신염·무수물의 결정, 도 6 및 표 6에 나타내는 값으로 규정되는 HMB 오르니틴염·무수물의 결정, 그리고 도 8 및 표 9에 나타내는 값으로 규정되는 HMB 오르니틴염·무수물의 결정을 들 수 있다.

[분석예]

(1) 분말 X선 회절

분말 X선 회절 장치(XRD) Ultima IV (리가쿠사 제조)를 이용하고, 측정은 사용 설명서에 따라 행하였다.

(2) 농도·순도 측정

이하의 HPLC 분석 조건을 사용하여 HMB 농도 및 각종 염의 순도를 측정하였다.

가드 컬럼 Shodex SUGAR SH-G φ6.0×50mm

컬럼 : SUGAR SH1011 φ8.0×300mm×2개 직렬

칼럼 온도 : 60℃

완충액 : 0.005mol/L의 황산 수용액

유속 : 0.6mL/min

검출기 : UV 검출기 (파장 210nm)

(3) 칼 피셔법에 의한 결정의 수분 함량 측정

자동 수분 측정 장치 AQV-2200(히라누마 산업사 제조)를 이용하고, 사용 설명서에 따라 결정의 수분 함량을 측정하였다.

(4) 결정의 아미노산 함량의 측정

형광 검출기를 가진 HPLC를 이용하여 아미노산 함량을 프탈알데히드(OPA)법으로 측정하였다.

(5) 융점의 측정

Melting Point M-565 (BUCHI사 제조)를 이용하고, 사용 설명서에 따라 이하의 조건을 이용하여 융점을 측정하였다.

100℃ 내지 250℃, 2℃/min

(6) 적외 분광(IR) 분석

FTIR-8400형(시마츠 제작소 제조)를 사용하고, 사용 설명서에 따라 행하였다.

[참고예 1]

유리 HMB 용액의 제조

유리형 환산으로 76.5g의 시약 HMB 칼슘염을 850mL의 물에 용해시켰다. 상기수용액을 640mL의 강한 양이온성 교환 수지 XUS-40232.01(H+) (다우 케미컬사 제조)에 통액하여 Ca 제거를 행하여, 유리 HMB 76.4g을 함유하는 용액 1.25L를 취득하였다.

[참고예 2]

HMB 아르기닌염의 결정화 검토

미국 특허 출원 공개 제2004/0176449호 명세서의 기재를 참고로 HMB 아르기닌염의 결정화를 시도하였다. 참고예 1과 동일한 방법으로 유리 HMB 2.31g을 함유하는 수용액 48mL를 취득하였다. 얻어진 수용액을 농축하여 12mL로 한 후, 이소부탄올 24mL를 첨가하고, 추가로 유리 아르기닌 2.41g을 첨가하여 실온에서 1시간 동안 교반한 결과, 백색 투명한 용액이 2상으로 얻어졌다. 수상만을 취득하여 수상을 50℃, 15mbar 조건 하에 20시간 농축한 결과 백색의 석출물이 6.5g 얻어졌다. 당해 분말을 편광 현미경으로 관찰한 결과, 편광을 나타내지 않는 무정형의 사탕모양 고체라는 것이 확인되어 비결정성인 무정형이라는 것을 알 수 있었다(융점:98 내지 126℃, 10℃/min). 이상으로부터, 미국 특허 출원 공개 제2004/0176449호 명세서에 기재된 방법으로는 HMB 아르기닌염의 결정은 얻어지지 않았다.

실시예

이하에 실시예를 나타내지만, 본 발명은 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

비결정성인 무정형 HMB 아르기닌염의 취득

참고예 1에서 얻어진 유리 HMB 수용액 200mL에 128g/L의 L-아르기닌 수용액을 160mL 첨가하여 pH를 7.05로 조정하였다. 얻어진 수용액을 다음 공정에 사용하였다.

당해 수용액 360mL를 50℃, 15mbar 하에서 감압 농축하고 용매를 제거함으로써 31.1g의 백색 분말을 얻었다. 당해 분말을 편광 현미경으로 관찰한 결과, 편광을 나타내지 않았으므로 그 분말은 비결정성인 무정형이라는 것을 알 수 있었다.

[실시예 2]

HMB 아르기닌염·무수물의 종결정의 취득

참고예 1에서 얻어진 비결정성인 무정형 HMB 아르기닌염 150mg에 100%-EtOH을 1.5mL 첨가하고, 50℃로 가열하여 완전히 용해시켰다.

당해 수용액을 25℃에서 12시간 동안 교반함으로써 결정을 자연 기정시켰다. 당해 결정 슬러리를 다시 12시간 숙성시킨 후에 그 결정을 여취하고 25℃에서 12시간 통풍 건조시킴으로써, 60mg의 결정을 얻었다.

당해 결정의 분말 X선 회절 결과를 도 1 및 표 1에 나타낸다. 표 중 "2θ"는 회절각(2θ°)을, "상대 강도"는 상대 강도비(I/I₀)를 나타낸다. 또한 상대 강도비는 1 이상을 표시한다.

[실시예 3]

HMB 아르기닌염·무수물 결정의 취득

참고예 1에서 얻어진 비결정성인 무정형 HMB 아르기닌염 27.8g에 100 % -EtOH을 160mL 첨가하고, 50℃로 가열하여 완전히 용해시켰다.

당해 수용액에 실시예 2에 따라 얻어지는 HMB 아르기닌염의 종 결정을 0.1g 첨가하여 결정을 기정시켰다. 당해 결정 슬러리를 25℃에서 12시간 동안 교반하고, 숙성시킨 후에 그 결정을 여취하고 25℃에서 통풍 건조시킴으로써 23.6g의 결정을 얻었다.

얻어진 결정 중 11.6g을 추가로 감압(15mbar)하에 40℃에서 24시간 건조시킴으로써 9.0g의 결정을 얻었다. HPLC에 의한 순도 측정에서는 97.8% (면적%) 이상의 HMB 아르기닌염·무수물의 결정을 취득할 수 있었다.

당해 결정의 분말 X선 회절 결과를 도 2 및 표 2에, 적외 분광(IR) 분석 결과를 도 3에 나타낸다. 표 중 "2θ"는 회절각(2θ°)을, "상대 강도"는 상대 강도비(I/I₀)를 나타낸다. 또한 상대 강도비는 5 이상을 표시한다.

당해 결정의 L-아르기닌 함량을 HPLC에 의해 측정한 결과, 61.7중량%이며, 1 아르기닌염의 이론값(59.6중량%)과 거의 일치하였다. 또한 당해 결정에 포함되는 수분량을 칼 피셔법에 의해 측정한 결과, 0.5중량%였다.

이상으로부터 당해 결정은 HMB 아르기닌염·무수물의 결정이라는 것을 알 수 있었다. 실시예 3에서 취득한 결정의 각종 물성을 표 3에 나타낸다.

[실시예 4]

HMB 리신염·무수물 결정의 취득

참고예 1에서 얻어진 유리 HMB 수용액 200mL에 200g/L의 L-리신 수용액을 94mL 첨가하여 pH를 6.03으로 조정하였다. 얻어진 수용액을 다음 공정에 사용하였다. 당해 수용액을 50℃, 15mbar 조건 하에 농축액 중량이 33.4g이 될 때까지 농축했더니, 결정이 자연 기정하여 백색의 슬러리가 얻어졌다. 상기 슬러리에 아세토니트릴 20mL를 첨가하고, 50℃에서 1시간 동안 교반하여 숙성시킨 후에 그 결정을 여취하였다.

얻어진 결정을 아세토니트릴 20mL로 세정한 후, 감압(15mbar)하에 40℃에서 24시간 건조시킴으로써 5.0g의 결정을 얻었다. HPLC에 의한 순도 측정에서는 97.4%(면적%) 이상의 HMB 리신염·무수물의 결정을 취득할 수 있었다.

당해 결정의 분말 X선 회절 결과를 도 4 및 표 4에, 적외 분광(IR) 분석 결과를 도 5에 나타낸다. 표 중 "2θ"는 회절각(2θ°)을, "상대 강도"는 상대 강도비(I/I₀)를 나타낸다. 또한 상대 강도비는 2 이상을 표시한다.

당해 결정의 L-리신 함량을 HPLC로 측정한 결과, 54.8중량%로, 1 리신염의 이론값(55.3중량%)과 거의 일치하였다. 또한 당해 결정에 포함되는 수분량을 칼 피셔법에 의해 측정한 결과 0.1%였다.

이상으로부터 당해 결정은 HMB 리신염·무수물의 결정이라는 것을 알 수 있었다. 실시예 4에서 취득한 결정의 각종 물성을 표 5에 나타낸다.

[실시예 5]

HMB 오르니틴염·무수물의 종 결정의 취득

참고예 1에서 얻어진 유리 HMB 수용액 20mL에 510g/L의 L-오르니틴 수용액을 첨가하여 pH를 7.80으로 조정하였다. 얻어진 수용액을 다음 공정에 사용하였다. 당해 수용액을 50℃, 15mbar 조건하에 농축한 결과 백색의 석출물이 2.8g 얻어졌다. 당해 분말을 편광 현미경으로 관찰한 결과, 편광을 나타냈으므로, 당해 분말은 결정이라는 것을 알 수 있었다.

[실시예 6]

HMB 오르니틴염·무수물 결정의 취득-1

참고예 1에서 얻어진 유리 HMB 수용액 20mL에 510g/L의 L-오르니틴 수용액을 2.1mL 첨가하여 pH를 7.08로 조정하였다. 얻어진 수용액을 다음 공정에 사용하였다. 당해 수용액을 50℃, 15mbar 조건 하에 농축액 중량이 3.9g이 될 때까지 농축한 후, 실시예 5에 따라 얻어지는 HMB 오르니틴염·무수물의 종 결정을 0.1g 첨가한 후, 9mL의 100%-에탄올을 30 분간에 걸쳐 적하 첨가하여 결정을 석출시켰다.

결정 슬러리를 12시간 숙성시킨 후에 당해 결정을 여취하고 100% 에탄올 수용액으로 세정한 후 25℃에서 통풍 건조시키고, 다시 감압(15mbar) 하에 실온에서 24시간 건조시킴으로써 250mg 결정을 얻었다.

HPLC에 의한 순도 측정에서는 96.3% (면적%) 이상의 HMB 오르니틴염·무수물의 결정을 취득할 수 있었다. 당해 결정의 분말 X선 회절의 결과를 도 6 및 표 6에, 적외 분광(IR) 분석 결과를 도 7에 나타낸다. 표 중 "2θ"는 회절각(2θ°)을, "상대 강도"는 상대 강도비(I/I₀)를 나타낸다. 또한 상대 강도비는 1 이상을 표시한다.

당해 결정의 L-오르니틴 함량을 HPLC로 측정한 결과, 53.6중량%로, 1 오르니틴염의 이론값(52.8중량%)과 거의 일치하였다. 또한 당해 결정에 포함되는 수분량을 칼 피셔법에 의해 측정한 결과, 2.0중량%였다.

이상으로부터, 당해 결정은 HMB 오르니틴염·무수물의 결정이라는 것을 알 수 있었다. 실시예 6에서 취득한 결정의 각종 물성을 표 7에 나타낸다.

[실시예 7]

HMB 오르니틴염·무수물 결정의 취득-2

참고예 1과 동일한 수법으로 유리 HMB 280.3g을 함유하는 수용액 4.6L를 취득하였다. 얻어진 수용액을 510g/L의 오르니틴 수용액을 615mL 첨가하여 pH를 6.2로 조정하였다. 당해 수용액을 50℃, 15mbar 조건 하에 농축액 중량이 696g이 될 때까지 농축하였다. 당해 용액을 실온 하에 유지하면서, 실시예 5에 따라 얻어지는 HMB 오르니틴염·무수물의 종 결정 1.8g을 첨가하여 결정을 석출시켰다. 결정 슬러리를 실온에서 24시간 숙성시킨 후, 그 결정을 원심 분리함으로써 결정을 여취 하고, 다시 당해 결정을 30hPa, 40℃의 조건 하에 24시간 진공 건조시킴으로써 180g의 결정을 얻었다.

당해 결정의 오르니틴 함량을 HPLC로 측정한 결과, 51.6중량%로, 1 오르니틴염의 이론값(52.8중량%)과 거의 일치하였다. 또한 당해 결정에 포함되는 수분량을 칼 피셔법에 의해 측정한 결과, 0.5중량%였다.

이상으로부터, 당해 결정은 HMB 오르니틴염·무수물의 결정이라는 것을 알 수 있었다. 실시예 7에서 취득한 결정의 각종 물성을 표 8에 나타낸다.

당해 결정의 분말 X선 회절 결과를 도 8 및 표 9에 나타낸다. 표 중 "2θ"는 회절각(2θ°)을, "상대 강도"는 상대 강도비(I/I₀)를 나타낸다. 또한 상대 강도비는 2 이상을 표시한다.

실시예 7에서 취득한 결정 차트 도면인 도 8과 실시예 6에서 취득한 결정 차트 도면인 도 6을 비교했더니, 이들은 일치하지 않았다. 따라서, 당해 결정은 실시예 6에서 취득한 결정과 다른 결정형이라는 것이 확인되었다.

[실시예 8]

용해도의 측정

실시예 3에서 얻어진 HMB 아르기닌염·무수물의 결정, HMB 칼슘염·수화물(도쿄 화성 공업사 제조)을 실온 하에 물에 녹아 남을 때까지 각각 첨가하여 충분한 시간 동안 교반, 유지한 후, 결정을 포함하지 않는 상청액을 채취하고, HPLC를 이용하여 HMB 농도를 측정하였다. 그 결과를 표 10에 나타낸다.

표 10에 나타낸 바와 같이, 취득한 HMB 아르기닌염·무수물의 결정은 기존의 HMB 칼슘염과 비교하여 물에 대한 용해도가 크게 향상되는 것을 알 수 있었다.

[실시예 9]

HMB 아르기닌염의 결정, HMB 리신염의 결정과 인산 완충액과의 혼합

실시예 3에서 얻어진 HMB 아르기닌염·무수물의 결정, 실시예 4에서 얻어진 HMB 리신염·무수물의 결정, HMB 칼슘염·수화물(도쿄 화성 공업사 제조)을 각각 유리형 환산으로 100g/L 용액으로 하고, 0.2M의 인산 완충액(pH6.80)과 임의의 혼합 비율로 혼합하였다. 혼합한 후의 액의 광투과율 (660nm)을 측정하여 불용성염의 형성 유무를 평가하였다. 그 결과를 표 11에 나타낸다.

표 11에 나타낸 바와 같이, 인산 완충액과의 혼합에서, 기존의 HMB 칼슘염은 불용성의 염을 생성하는 반면, 취득한 HMB 아르기닌염·무수물 및 HMB 리신염·무수물의 결정은, 불용성염을 형성하지 않는다는 것을 알 수 있었다.

[실시예 10]

HMB 아르기닌염의 결정과 당 아미노산 전해질 수액 제제와의 혼합

실시예 3에서 얻어진 HMB 아르기닌염·무수물, HMB 칼슘염·수화물(도쿄 화성 공업사 제조)을 각각 유리형 환산으로 최종 농도 0, 0.11, 0.21 및 0.42 중량/체적%가 되도록 말초 정맥 영양용 당아미노산 전해질 수액 제제[pH 약 6.7, 제품명: 아미노프리드 수액(주식회사 오츠카제약 공장)에 혼합한 직후 및 실온 방치 24시간 후의 광투과율 T%(660nm)를 자외 가시 분광 광도계에 의해 측정하여 불용성염의 형성 유무를 평가하였다. 그 결과를 표 12에 나타낸다.

표 12에 나타낸 바와 같이, 아미노프리드 수액과의 혼합에서, 기존의 HMB 칼슘염은 불용성염을 형성하는 반면, 취득한 HMB 아르기닌염·무수물은 불용성염을 형성하지 않는다는 것을 알 수 있었다.

[실시예 11]

HMB 아르기닌염의 결정을 함유하는 당 전해질 수액 제제 투여 시의 체내 전해질에 대한 영향

실시예 3에서 얻어진 HMB 아르기닌염·무수물, HMB 칼슘염·수화물(도쿄 화성 공업사 제조)을 각각 유리형 환산으로 최종 농도 0 및 0.42중량/체적%가 되도록, 인산 이온을 포함하지 않는 당전해질 수액 제제[제품명: 소리타 T3호 수액(에이와이 파마 주식회사)]에 혼합하고, 장관 찰과술에 의해 수술 침습을 가한 래트에 대하여 표준 용량(240mL/kg/day)으로 3일간 지속 투여하였다. 최종 투여일에 24시간 축뇨를 실시한 뇨를 채취하여 뇨 중 전해질 농도를 측정하였다. 그 결과를 표 13 및 표 14에 나타낸다.

표 13 및 표 14에 나타낸 바와 같이, 소리타 T3호 수액과의 혼합 투여에서, 기존의 HMB 칼슘염은 뇨 중 칼슘의 상승 및 뇨 중 인 배설의 감소를 유발하는 반면, 취득한 HMB 아르기닌염·무수물의 결정은 상기 전해질 이상을 유발하지 않는다는 것을 알 수 있었다.

[실시예 12]

관능 평가 시험-1

[음료 (1)의 조제]

물 200mL에 실시예 7에서 얻어진 HMB 오르니틴염·무수물 6g, 말티톨(미쓰비시상사 푸드테크사 제조) 4g, 사과 향료(타카다 향료사 제조) 120μL, 슈거 플레이버(오가와 향료사 제조) 120μL, 아스파탐(아지노모토사 제조) 200mg을 첨가하여 용해시켰다. 그 용액에 시트르산(미쓰비시 푸드 스페셜리티스사 제조)을 적당량 첨가하여 pH 3.70으로 조정 후, 100mL씩 유리병에 분주하고 알루미늄 캡을 씌웠다. 상기 유리병을 90℃에서 5분간 가열한 후, 실온 방치로 냉각하여 음료 (1)을 제작하였다. 실온 방치한 직후에 침전 및 혼탁 유무를 육안으로 확인한 결과, 침전 및 혼탁은 확인되지 않았다.

[비교 음료 (1)의 조제]

HMB 오르니틴염·무수물 대신 HMB 칼슘염(HMB 교와, 교와 발효 바이오사 제조)을 이용한 것 이외에는, 음료 (1)과 동일하게 하여 비교 음료 (1)을 조제하였다. 실온 방치한 직후에 침전 및 혼탁 유무를 육안으로 확인하였다. 그 결과 대량의 백색 침전이 확인되었다.

상기 음료 (1) 및 비교 음료 (1)의 풍미가 어느 쪽이 바람직한지를 8명의 패널리스트가 2점 식별법으로 평가하였다. 그 결과, 8명 중 8명이, 음료 (1) 쪽이 비교 음료 (1)보다도 분명히 풍미가 바람직하다고 평가하였다. 이 결과로부터, 취득한 HMB 오르니틴염은 HMB 칼슘염과 비교하여 용해성 및 풍미를 개선하는 효과에서 우수하다는 것을 알 수 있었다.

[실시예 13]

관능 평가 시험-2

[음료 (2)의 조제]

물 200mL에 실시예 3에서 얻어진 HMB 아르기닌염·무수물 6g, 말티톨(미쓰비시상사 푸드테크사 제조) 4g, 카시스 향료(오가와 향료사 제조) 120μL, 당밀 플레이버(미쓰이 제당사 제조) 60mg, 스테비아(붓산 푸드사이언스사 제조) 200mg을 첨가하여 용해시켰다. 그 용액에 75% 인산(다이요 화학 공업사 제조)을 적당량 첨가하여 pH 3.70으로 조정 후, 100mL씩 유리병에 분주하고 알루미늄 캡을 씌웠다. 상기 유리병을 90℃에서 5분간 가열한 후 실온 방치로 냉각하고, 직후에 침전 및 혼탁 유무를 육안으로 확인하였다. 그 결과, 침전 및 혼탁은 확인되지 않았다.

[비교 음료 (2)의 조제]

HMB 아르기닌염·무수물 대신 HMB 칼슘염(HMB 교와, 교와 발효 바이오사 제조)을 이용한 것 이외에는 음료 (2)와 동일하게 하여 비교 음료 (2)를 제조하였다. 실온 방치한 직후에 침전 및 혼탁 유무를 육안으로 확인하였다. 그 결과, 가열 전과 동일한 백색 침전이 확인되었다.

음료 (2)와 비교 음료 (2)의 풍미가 어느 쪽이 바람직한지를 8명의 패널리스트가 2점 식별법으로 평가하였다. 그 결과, 8명 중 8명이 음료수 (2) 쪽이 비교 음료 (2)보다도 분명히 풍미가 바람직하다고 평가하였다. 이 결과로부터, 취득한 HMB 아르기닌염은 HMB 칼슘염과 비교하여 용해성 및 풍미를 개선하는 효과에서 우수하다는 것을 알 수 있었다.

본 발명을 특정한 양태를 참조하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 수정이 가능한 것은 당업자에게 있어서 명백하다. 또한, 본 출원은 2016년 6월 24일자로 출원된 일본 특허 출원(특원 2016-125280)에 기초하고 있으며, 그 전체가 인용에 의해 원용된다. 또한 여기에 인용된 모든 참조는 전체적으로 포함된다.

<산업상 이용 가능성>

본 발명에 따라, 예를 들어 건강 식품, 의약품, 화장품 등의 제품, 원료 또는 중간체 등으로서 유용한 HMB 아미노산염·무수물의 결정 및 그 제조 방법이 제공된다.

Claims

3-히드록시이소발레르산(이하, HMB라고 한다)의 아미노산염 결정.
제1항에 있어서, HMB 아미노산염이 HMB 염기성 아미노산염인 결정.
제2항에 있어서, HMB 염기성 아미노산염이 HMB 아르기닌염인 결정.
제2항에 있어서, HMB 염기성 아미노산염이 HMB 리신염인 결정.
제2항에 있어서, HMB 염기성 아미노산염이 HMB 오르니틴염인 결정.
제3항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 7.5±0.2°, 14.5±0.2°, 15.1±0.2°, 19.2±0.2° 및 20.2±0.2°에 피크를 갖는 결정.
제6항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 11.6±0.2°, 12.7±0.2°, 17.9±0.2°, 21.5±0.2° 및 23.3±0.2°에 피크를 갖는 결정.
제7항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 19.6±0.2°, 21.9±0.2°, 25.2±0.2°, 25.5±0.2° 및 33.6±0.2°에 피크를 갖는 결정.
제4항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 8.5±0.2°, 17.0±0.2°, 18.1±0.2°, 18.5±0.2° 및 19.5±0.2°에 피크를 갖는 결정.
제9항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 22.2±0.2°, 25.5±0.2°, 25.8±0.2°, 26.6±0.2° 및 34.4±0.2°에 피크를 갖는 결정.
제10항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 4.8±0.2°, 20.4±0.2°, 31.0±0.2°, 33.8±0.2° 및 36.5±0.2°에 피크를 갖는 결정.
제5항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 5.1±0.2°, 14.0±0.2°, 15.3±0.2°, 20.4±0.2° 및 21.9±0.2°에 피크를 갖는 결정.
제12항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 16.4±0.2°, 16.8±0.2°, 19.4±0.2°, 21.4±0.2° 및 25.5±0.2°에 피크를 갖는 결정.
제13항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 10.9±0.2°에 피크를 갖는 결정.
알코올류를 포함하는 용매에 무정형의 HMB 아미노산염을 용해시키는 공정, 상기 용매를 정치 또는 교반함으로써 HMB 아미노산염의 결정을 석출시키는 공정 및 상기 용매로부터 HMB 아미노산염의 결정을 채취하는 공정을 포함하는 HMB 아미노산염 결정의 제조 방법.
pH가 2.5 내지 11.0인 아미노산 함유 화합물을 포함하는 HMB의 수용액을 농축함으로써 HMB 아미노산염의 결정을 석출시키는 공정 및 상기 수용액으로부터 HMB 아미노산염의 결정을 채취하는 공정을 포함하는 HMB 아미노산염 결정의 제조 방법.
제16항에 있어서, HMB 아미노산염의 결정을 석출시키는 공정에서, 추가로 알코올류, 니트릴류 및 케톤류로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 용매를 첨가 또는 적하하는 공정을 포함하는 제조 방법.
제15항 또는 제17항에 있어서, 알코올류가 C1-C6의 알코올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 알코올류인 제조 방법.
제17항 또는 제18항에 있어서, 니트릴류가 아세토니트릴인 제조 방법.
제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 케톤류가 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 및 디에틸케톤으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 케톤류인 제조 방법.
제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, HMB 아미노산염이 HMB 염기성 아미노산염인 제조 방법.
제21항에 있어서, HMB 염기성 아미노산염이 HMB 아르기닌염, HMB 리신염 또는 HMB 오르니틴염인 제조 방법.
제5항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 4.9±0.2°, 5.2±0.2°, 5.5±0.2°, 10.9±0.2° 및 15.5±0.2°에 피크를 갖는 결정.
제23항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 15.9±0.2°, 16.4±0.2°, 17.4±0.2°, 19.2±0.2° 및 20.4±0.2°에 피크를 갖는 결정.
제24항에 있어서, 분말 X선 회절에서, 회절각(2θ)이 추가로 20.8±0.2°, 21.3±0.2°, 21.8±0.2°, 22.2±0.2° 및 22.8±0.2°에 피크를 갖는 결정.