KR890001852B1

KR890001852B1 - 아스파라긴산 펩타이드 화합물의 제조방법

Info

Publication number: KR890001852B1
Application number: KR1019850003491A
Authority: KR
Inventors: 윤길중
Original assignee: 주식회사 대웅제약; 윤영환
Priority date: 1985-05-22
Filing date: 1985-05-22
Publication date: 1989-05-27
Also published as: KR860009036A

Abstract

내용 없음.

Description

아스파라긴산 펩타이드 화합물의 제조방법

본 발명은 감미제로 사용되는 새로운 형태의 펩타이드 화합물에 관한 것이다. 감미제는 식품 또는 악품에 가미하여 맛을 개선하는데 사용되며 당뇨환자나 비만증 환자의 저당, 저칼로리 식이요법과 식용설탕의 대용품으로 고려될 수 있다. 그러나 소디움 싸이클라메이트와 사카린등은 뒷맛이 쓰다는 것뿐만 아니라 건강에 유해할 가능성 때문에 국가별로 사용이 제한되고 있다. 펩타이드계통의 대표적인 감미제에는 아스파탐(α-1-아스파틸-1-페틸알리닌 메틸에스테르)이 있으며 이외에도 아스파라긴산을 포함하는 많은 펩타이드 화합물들이 감미제로 사용가능한 것으로 알려져 있다. 본 발명은 일반식(I)로 표시되는 고 감미력을 가진 아스파라긴산을 포함하는 펩타이드계통 감미제의 제조에 관한 것이다.

위의 일반식(I)에서

(1) R은 H원자 또는 탄소수 1-12개의 알킬기, 싸이클로알킬기, 바이싸이클로알킬기, 아릴기(이하동일)

(2) X는 H원자 또는

로 표시될 수 있는 관능기로서 M은 4위치의 치환기이며 특히 -NO₂,-CN,-COOR,-OR,-COR, -할로겐, -SO₂R, 또는 -COCF₃중의 하나이고 L은 2위치의 치환기이며 특히 -R,-OR,-NR₂,-SR중의 하나이다.

(3) Z은 다음 관능기중의 하나이다.

-(CH₂)nC₆H₅, -(CH₂)nC₆H₁₁

_-(CH₂)nC₆H₄OR, -(CH₂)nCH₂OR

-COOR, R

-CH(OR)R, (n은 0 또는 1인 숫자)

본원의 발명에 해당하는 대표적인 화합물의 예와 그 감미도를 구체적으로 표시하면 다음과 같다.

일반적으로 아스파라긴산과 다른 아미노산을 펩타이드 축합시키기 위해서는 아스파라긴산의 아민기와 β-카르복실기를 적당한 방법으로 각각 보호해야만하며 펩타이드 형성후 다시 제거해야 하는 불편이 따른다. 본원의 화합물(II)은 아스파라긴산으로부터 β-락탐을 형성시킴으로써 아민기와 β-카르복실기를 동시에 보호한 것이며 공지의 방법에 의해서 얻어진다.

화합물(II)에서 R'은 수소원자 또는 벤질기, p-니트로페닐기 등의 카복실기 보호기를 나타내는데(이하 동일) 이와같은 화합물(II)를 감미제 합성에 사용함으로써 종래의 방법들이 갖고 있는 기술적, 경제적 난점을 해결할 수 있다. 반응공정을 구체적으로 설명하면

(가)의 과정 : 일반식(II)로 표시되는 β-락탐 유도체와 일반식(III)으로 표시되는 α-아미노산 유도체를 축합시키는 공정으로 R'는 카복실기의 보호기이며 R'의 성질에 따라 (1) 직접 축합 반응시키거나 (2) 촉매적 수소화반응등 적당한 방법으로 보호기를 선택적으로 제거한 후 DCC(dicyclohexyl carbodiimide), EEDQ(2-Ethoxy-1(2H)-quinoline carboxylic acid ethylester)등의 적절한 축합제를 사용하여 축합시킴으로써 일반식(IV)로 표시되는 β-락탐환을 포함하는 펩타이드 화합물을 형성시킨다.

(나)의 과정 : 일반식(IV)의 물질이 포함하고 있는 β-락탐환을 가수분해시키는 과정이며 (1)β-락탐가수분해효소(β-lactamase)등을 사용하여 효소적으로 가수분해 시키거나 (2) 산 촉매하에서 가수분해시킴으로써 일반식(V)로 표시되는 α-L-아스파틸-L-아미노산에스테르, 다시말해서 아미노산의 펩타이드 화합물을 얻는 공정으로 일반식(V)의 물질은 고도의 단맛을 가지고 있기때문에 필요에 따라서는 다음공정에 들어가지 않고 이 단계에서 순수한 감미제를 얻을 수 있다.

(다)의 과장 : 이소시아네이트 유도체, 일반식(VI) 또는 (VII)과 일반식(V)의 아미노기를 첨가반응시키는 과정으로 알카리촉매하에서 매우 효율적으로 이루어지며 일반식(I)의 화합물이 얻어진다. 일반식(I)의 화합물도 역시 매우 고도의 단맛을 나타낸다.

[실시예1]

N-(4-니트로페닐카바모일)-L-아스파틸-L-페닐알리닌 메틸에스테르

공정1

α-L-아스파틸-L-페닐알라닌 메틸에스테르(아스파탐)의 제조.

2-아제티디논-4-카복실산벤젠에스테르(일반식(II)) 2.05그람을 메탄올 100밀리리터에 녹인후 10%pd/c 촉매 0.2그람을 가하여 상온 상압하에서 수소를 통과시키면서 4시간동안 교반한다. 여과후 여액에 페닐알라닌메틸에스테르 1.9그람과 2-에톡시-1(2H)-퀴놀린카복실산 에틸에스테르(EEDQ) 3그람을 용해시키고 상온에서 3시간동안 교반한 후 감압 농축시켜 부피를 10-15밀리미터로 한다. 농축액을 n-헥산 10밀리리터로 3회 세척하고 0.1 노르말 염산 30밀리리터를 가하여 30-50도에서 2-3시간 교반한후 진한 탄산나트륨 수용액을 천천히 가하여 pH 6-8로 조절하고 감압 농축시킴으로써 반응액의 부피를 10-15밀리리터로 한다. 이용액은 L-아스파틸-L-페닐알리닌메틸에스테르의 수용액이며 순수한 아스파탐을 얻고자 할때는 순수분리를 실시해야 하나 계속 반응시키고자 할때는 분리할 필요가 없다.

공정2

N-(4-니트로페닐카바모일)-L-아스파틸-L-페닐알라닌메틸에스테르의 제조(공정1)의 L-아스파틸-L-페닐알라닌메틸에스테르(아스파탐)의 수용액에 진한 탄산나트륨 수용액을 가하여 pH 9-10으로 한후 메틸에테르 30밀리리터에 용해시킨 4-니트로페닐이소시아네이트 3.28그람을 가한다. 상온에서 2시간 교반후 침전물을 여과하고 여액을 감압 농축시켜 부피를 10밀리리터 이하로 줄인다. 염산을 가하여 pH 1로 조절하고 얼음물로 냉각하여 침전이 형성되면 여과후 고체를 1노르말 중탄산나트륨 10밀리리터로 1회 세척하고 찬물로 2-3회 세척한다. 건조후 융점 196-197도인 고체 3.32그람이 얻어지며 전체 수율은 72.5%이다.

[실시예2]

N-(4-시아노-2-메톡시페닐카바모일)-L-아스파틸-L-아미노말로닐디메틸디에스테르의 제조

2-아제티디논-4-카복실산-파라니트로페닐에스테르(일반식(II)) 2.36그람과 L-아미노말노닐디메틸디에스테르 1.47그람을 메탄올 100밀리리터에 녹이고 50-60도에서 3시간 교반한후 진한염산 20밀리리터를 가하고 30-50도에서 2-3시간 교반한다. 열음물 30밀리리터를 가하고 감압 농축하여 부피를 30밀리리터로 줄인 후 10밀리리터의 메틸렌클로라이드를 사용하여 3회 세척한다. 수산화나트륨 수용액을 가하여 pH 9-10으로 유지하고 4-시아노-2-메톡시페닐이소시아네이트 3.48그람을 에틸에테르 30밀리리터에 녹인 용액을 가하고 상온에서 2-3시간 교반한다. 침전물을 여과하고 여액을 감압 농축시켜 부피를 20밀리리터 이하로 줄인후 염산을 가하여 pH 1로 조절한다. 얼음물로 냉각하여 침전이 형성되면 여과후 얻어진 고체를 1N 중탄산나트륨 수용액 10밀리리터로 1회 세척하고 수 밀리리터의 찬물로 2-3-회 세척한다. 건조한 순도는 96% 이상이며 5% 설탕에 비해 6,000배의 감미도를 갖는 다 수율은 78.0%(3.4그람)이며 융점은 188-191도이다.

[실시예3]

α-L-아스파틸-L-아미노말노닐에틸싸이클로헥실 디에스테르의 제조

2-아제티디논-4-카복실산 벤젠에스테르(일반식 (II)) 2.05그람을 에탄올 100밀리리터에 녹인 후 10% pd/c촉매 0.2그람을 가하여 상온 상압하에서 수소를 통과시키면서 4시간 동안 교반한다. 여과후 여액에 α-아미노말노닐 에틸싸이클로헥실 디에스테르 2.30그람과 EEDQ 3그람을 용해시키고 상온에서 3시간 동안 교반한 후 감압 농축시켜 부피를 10-15밀리미터로 하여 n-헥산 10밀리리터로 3회 세척한다. 1노르말염산 10밀리리터를 가하여 3-50도에서 2-3시간 교반후 감압 농축시키고 얻어진 고체를 차가운 0.1 노르말탄산나트륨 수용액 10밀리리터로 세척한 후 찬 증류수 10밀리리터씩 2회 세척, 건조시킨다. 수율은 85.2%(2.93그람)이고 융점은 112-115도이다.

Claims

일반식(II)와 일반식(III)를 펩타이드 축합하여 일반식(IV)의 β-락탐 화합물을 제조한 후, β-락탐가수분해하여 일반식(V)를 제조한 다음 일반식(VI)의 이노시아네이트 유도체와 반응시키는 것을 특징으로 하여 일반식(I)의 화합물을 제조하는 방법

상기식에서, R₁은 벤질 또는 니트로벤질등의 카복실 보호기이며, R₂는 탄소수 1~4의 저급알킬 및 탄소수 4~7의 싸이클로알킬 또는 비싸이클로알킬이며, Z는 벤질 또는 -COOR₃이며 (R₃는 탄소수 1~4의 저급알킬이다)X는 수소원자 또는
이며(여기서, M은 -CN 또는 -NO₂이고 L은 수소원자 또는 -OR₃이다.)
제1항에 있어서 펩타이드 축합시 일반식(II)의 보호기 R₁를 제거한 후 일반식(II)과 축합시킴으로써 일반식(IV)를 제조하는 방법.