WO2015064678A1 - N-長鎖アシル酸性アミノ酸および/またはその塩を含む水溶液、並びにその製造方法 - Google Patents

N-長鎖アシル酸性アミノ酸および/またはその塩を含む水溶液、並びにその製造方法 Download PDF

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博治 石井
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Definitions

  • the present invention relates to an aqueous solution containing an N-long chain acyl acidic amino acid (specifically, an NC 8-22 acyl acidic amino acid) and / or a salt thereof, and a method for producing the same.
  • an N-long chain acyl acidic amino acid specifically, an NC 8-22 acyl acidic amino acid
  • N-long chain acyl acidic amino acid salts are useful as raw materials for detergents, dispersants, emulsifiers, antibacterial agents, preservatives and the like because they have a surface active action, a bactericidal action, a metal corrosion inhibiting action and the like.
  • it since it is mild to the hand skin, it is very useful as a raw material for cleaning agents such as shampoos and body shampoos.
  • N-long chain acyl acidic amino acid for example, N-long chain acyl glutamic acid
  • an acidic amino acid for example, glutamic acid
  • a salt thereof and a long chain fatty acid chloride in an aqueous solvent, acetone
  • a method of condensing in a mixed solvent of a hydrophilic organic solvent such as t-butanol or propylene glycol and water in the presence of a base is known (Schotten-Baumann reaction, for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 the obtained N-long chain acyl acidic amino acid is precipitated and recovered as a solid, and the utility value of the aqueous solution itself after the reaction is not evaluated.
  • N-long chain acyl acidic amino acid dipeptides are known as substances that improve water resistance and squeaky feeling in detergents containing N-long chain acyl acidic amino acids (Patent Document 2).
  • N-long-chain acyl acidic amino acid dipeptides must be obtained by acylating acidic amino acid dipeptides by the Schotten-Baumann reaction or the like, and are expensive and difficult to obtain.
  • JP-A-10-81656 Japanese Patent Laid-Open No. 10-121091
  • An aqueous reaction solution containing an N-long chain acylamino acid and / or salt thereof obtained after the Schotten-Baumann reaction of an acidic amino acid and / or salt thereof with a long-chain fatty acid chloride can be used as a cleaning agent or its raw material as it is. This makes it possible to simplify the manufacturing process and equipment by omitting the recovery, washing, and drying operations of N-long chain acylamino acids and / or their salts, and achieve a low environmental impact manufacturing process that does not emit any waste liquid. Is done.
  • the reaction aqueous solution In order to handle the above-described reaction aqueous solution as it is as a cleaning agent or its raw material, the reaction aqueous solution needs to have high and low temperature stability.
  • unreacted acidic amino acids and / or salts thereof for example, glutamic acid and glutamate
  • lactam for example, pyroglutamic acid, Pyroglutamate
  • N-long chain acyl glutamic acid and / or its salt obtained by the Schotten-Baumann reaction has a problem that the solubility of the reaction aqueous solution is lowered when it is stored at low temperature.
  • the present invention has been made paying attention to the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an aqueous solution containing an N-long chain acylamino acid and / or a salt thereof excellent in high temperature and low temperature stability. is there.
  • an acidic amino acid and / or a salt thereof and C 8-22 fatty acid chloride are reacted in an aqueous solvent at a pH of 10 to 13, and then an aqueous reaction solution thereof. It was found that an aqueous solution containing an N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or a salt thereof excellent in low-temperature and high-temperature stability can be obtained by adjusting the pH of the solution to a certain range.
  • the present invention based on this finding is as follows.
  • the aqueous solution after the second step is 1.0 to 10.0% by weight of acidic amino acid and / or salt thereof, and N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or salt thereof is 10.0 to 30.0.
  • the production method according to any one of the above [1] to [11], wherein the aqueous solution after the second step further contains an N—C 8-22 acyl acidic amino acid dipeptide and / or a salt thereof.
  • Acidic amino acid and / or salt thereof 1.0 to 10.0% by weight, N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or salt thereof 10.0 to 30.0% by weight, and N—C 8— An aqueous solution containing 0.5 to 5.0% by weight of 22 acyl acidic amino acid dipeptide and / or a salt thereof and having a pH of 8.4 to 9.5.
  • the N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or salt thereof is one or more selected from N—C 8-22 acyl glutamic acid, N—C 8-22 acyl aspartic acid, and sodium salts thereof.
  • Aqueous solution [23] The aqueous solution according to any one of [17] to [20], wherein the N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or salt thereof is N-cocoylglutamic acid and / or a sodium salt thereof.
  • N—C 8-22 acyl acidic amino acid dipeptide and / or a salt thereof is N—C 8-22 acyl glutamyl glutamic acid, N—C 8-22 acyl aspartyl glutamic acid, N—C 8-22 acyl glutamyl asparagine
  • N—C 8-22 acyl acidic amino acid tripeptide and / or a salt thereof is N—C 8-22 acyl glutamyl glutamyl glutamic acid, N—C 8-22 acyl aspartyl glutamyl glutamic acid, N—C 8-22 Acyl glutamyl aspartyl glutamic acid, NC 8-22 acyl aspartyl aspartyl glutamic acid, NC 8-22 acyl aspartyl aspartyl aspartic acid, NC 8-22 acyl glutamyl aspartyl aspartic acid, NC 8-22 acyl glutamyl aspartyl aspartic acid, NC 8-22 acyl glutamyl aspartyl aspartic acid, NC 8-22 acyl glutamyl aspartyl aspartic acid, NC 8 The aqueous solution according to the above [27], which is at least one selected from -22 acyl aspartyl glutamyl aspartic acid, N—C 8-22 acyl glutamyl glutamyl aspartic acid, and sodium salt
  • the C 8-22 fatty acid and / or salt thereof is one or more selected from octanoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, coconut oil fatty acid, and sodium salts thereof [31] ].
  • the aqueous solution according to [31], wherein the C 8-22 fatty acid and / or salt thereof is at least one selected from lauric acid, coconut oil fatty acid, and sodium salts thereof.
  • the aqueous solution according to [31], wherein the C 8-22 fatty acid and / or salt thereof is coconut oil fatty acid and / or a sodium salt thereof.
  • an aqueous solution containing an N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or a salt thereof excellent in low temperature and high temperature stability can be obtained.
  • an acidic amino acid and / or a salt thereof and C 8-22 fatty acid chloride are reacted in an aqueous solvent at pH 10-13 to form an N—C 8-22 acyl acidic amino acid salt.
  • the pH of the aqueous solvent (that is, the reaction system) containing the reaction product in the first step is preferably 10.5 to 12.5, more preferably 11.0 to 12.0.
  • the acidic amino acid used in the first step means an amino acid having two or more carboxy groups.
  • the acidic amino acid may be optically active or racemic.
  • the acidic amino acid is preferably a monoaminodicarboxylic acid, more preferably glutamic acid and / or aspartic acid, and even more preferably glutamic acid. Both glutamic acid and aspartic acid may be L-form or D-form, and preferably L-form.
  • Examples of the salt of acidic amino acid include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt; alkaline earth metal salts such as magnesium salt and calcium salt; alkanolamine salts such as triethanolamine salt; ammonium salt; choline salt; And salts with basic amino acids such as lysine salts, ornithine salts, and arginine salts.
  • This salt is preferably an alkali metal salt, more preferably a sodium salt. Since acidic amino acids have two or more carboxy groups, in the salts thereof, all carboxy groups may be in the form of salts (-COOM, M is a counter cation), and only some carboxy groups are in the form of salts. There may be.
  • the “acidic amino acid and / or salt thereof” used in the first step is preferably one or more selected from glutamic acid, aspartic acid and salts thereof, more preferably glutamic acid, aspartic acid, sodium salts thereof, and One or more selected from these potassium salts (ie glutamic acid, aspartic acid, monosodium glutamate, monopotassium glutamate, monosodium aspartate, monopotassium aspartate, disodium glutamate, dipotassium glutamate, disodium aspartate and aspartic acid One or more selected from dipotassium), and more preferably one or more selected from glutamic acid, its sodium salt, and its potassium salt (ie, glutamic acid, glutamic acid monona).
  • the C 8-22 fatty acid chloride used in the first step means a fatty acid chloride having 8 to 22 carbon atoms.
  • C 8-22 fatty acid chloride may be saturated or unsaturated.
  • fatty acid chloride having a single composition, for example, octanoyl chloride, nonanoyl chloride, decanoyl chloride, undecanoyl chloride, lauroyl chloride, tridecanoyl chloride, myristoyl chloride, stearoyl chloride, palmitoyl Chloride, behenoyl chloride, isostearoyl chloride, oleoyl chloride, etc .; and mixed fatty acid chlorides containing these, such as coconut oil fatty acid chloride, beef tallow fatty acid chloride, hardened tallow fatty acid chloride, soybean oil fatty acid chloride, cottonseed oil fatty acid chloride, castor Oil fatty acid chloride, olive oil fatty acid chloride, palm oil
  • the C 8-22 fatty acid chloride is preferably octanoyl chloride, decanoyl chloride, lauroyl chloride, myristoyl chloride, palmitoyl chloride, coconut oil fatty acid chloride, more preferably lauroyl chloride, coconut oil fatty acid chloride, most preferably Coconut oil fatty acid chloride.
  • the base used for maintaining the pH of the reaction system in the first step at 10 to 13 is not particularly limited, and examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, ammonia and the like. Of these, sodium hydroxide is preferred.
  • the N—C 8-22 acyl acidic amino acid formed in the first step means an acidic amino acid derivative in which the hydrogen atom of the amino group is substituted with an acyl group having 8 to 22 carbon atoms.
  • the C 8-22 acyl group is specifically an acyl group corresponding to a portion excluding the chloride of the C 8-22 fatty acid chloride used in the first step.
  • the C 8-22 acyl group includes an acyl group having a single composition, for example, octanoyl group, nonanoyl group, decanoyl group, undecanoyl group, lauroyl group, tridecanoyl group, myristoyl group, stearoyl group, palmitoyl group, behenoyl group, isostearoyl group Groups, oleoyl groups, etc .; and mixed fatty acid acyl groups containing these, such as coconut oil fatty acid acyl groups (also referred to as cocoyl groups), beef tallow fatty acid acyl groups, hardened tallow fatty acid acyl groups, soybean oil fatty acid acyl groups, cottonseed oil fatty acid acyls Group, castor oil fatty acid acyl group, olive oil fatty acid acyl group, palm oil fatty acid acyl group, palm kernel oil fatty acid acyl group, and the like.
  • the C 8-22 acyl group is preferably an octanoyl group, a decanoyl group, a lauroyl group, a myristoyl group, a palmitoyl group, or a cocoyl group, and more preferably a lauroyl group or a cocoyl group.
  • the N—C 8-22 acyl acidic amino acid is preferably N—C 8-22 acyl glutamic acid and / or N—C 8-22 acyl aspartic acid.
  • Examples of the salt of N—C 8-22 acyl acidic amino acid include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt; alkaline earth metal salts such as magnesium salt and calcium salt; alkanolamine salts such as triethanolamine salt; And ammonium salts; choline salts; and salts with basic amino acids such as lysine salts, ornithine salts, and arginine salts.
  • This salt is preferably an alkali metal salt, more preferably a sodium salt.
  • the amount of acidic amino acid and / or salt thereof used is, for example, 0.8 to 1.5 moles per mole of C 8-22 fatty acid chloride.
  • the amount used is preferably 1 mol of C 8-22 fatty acid chloride.
  • the amount is 0.9 to 1.4 mol, more preferably 1.0 to 1.3 mol.
  • a mixed fatty acid chloride such as coconut oil fatty acid chloride
  • the molecular weight thereof is octanoyl chloride, decanoyl chloride, lauroyl chloride, myristoyl chloride, which constitutes coconut oil fatty acid chloride, It can be calculated by the weight ratio of palmitoyl chloride.
  • the initial concentration of the acidic amino acid and / or salt thereof in the reaction system is preferably 20 to 50% by weight, more preferably 25 to 40% by weight in order to perform an efficient reaction with the acid chloride. is there.
  • C 8-22 fatty acid chloride is dropped and reacted while stirring an aqueous solvent containing an acidic amino acid and / or a salt thereof.
  • the dropping time of the total amount of C 8-22 fatty acid chloride is preferably 30 to 600 minutes, more preferably 60 to 450 minutes, in order to carry out an efficient reaction with acidic amino acids and / or salts thereof.
  • the temperature of the system is preferably 0 to 50 ° C., more preferably 5 to 40 ° C.
  • the reaction temperature in the first step after adding all the C 8-22 fatty acid chloride to the reaction system is preferably 10 to 50 ° C., more preferably in order to complete the reaction of the fatty acid chloride with the acidic amino acid and its salt. Is 20 to 40 ° C., and the reaction time of the first step is preferably 10 to 600 minutes, more preferably 30 to 480 minutes.
  • the aqueous solvent used in the first step does not substantially contain a hydrophilic organic solvent (for example, acetone, t-butanol, propylene glycol, etc.).
  • the aqueous solvent does not substantially contain a hydrophilic organic solvent means that the content of the hydrophilic organic solvent in the aqueous solvent is 5% by weight or less, or the aqueous solvent does not contain the hydrophilic organic solvent. To do.
  • the content of the hydrophilic organic solvent in the aqueous solvent is more preferably 4% by weight or less, further preferably 3% by weight or less, and particularly preferably 2% by weight or less.
  • An acidic amino acid and / or a salt thereof, an N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or a salt thereof in an aqueous solution obtained by the production method of the present invention because the aqueous solvent does not substantially contain a hydrophilic organic solvent, The effect that the content of N—C 8-22 acyl acidic amino acid dipeptide and / or salt thereof, N—C 8-22 acyl acidic amino acid tripeptide and / or salt thereof is increased, and foaming of aqueous solution and use feeling are improved. Is obtained.
  • the N—C 8-22 acyl acidic amino acid dipeptide and the like will be described later.
  • the water solvent does not substantially contain a hydrophilic organic solvent, there is an advantage that it is not necessary to consider the influence on the working environment, countermeasures of the Fire Service Act, and the like.
  • the production method of the present invention includes a second step of adjusting the pH of the aqueous solution after the first step to 8.4 to 9.5.
  • the pH is preferably 8.6 to 9.2.
  • the acid used for adjusting the pH of the aqueous solution in the second step is not particularly limited, inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, phosphoric acid; carboxylic acids (for example, acetic acid, citric acid), Organic acids such as sulfonic acids can be used. Of these, inorganic acids are preferred, and hydrochloric acid is more preferred.
  • the temperature of the aqueous solution When adding acid to the aqueous solution in the second step, it is preferable to adjust the temperature of the aqueous solution to 0 to 50 ° C. for safety. This temperature adjustment may be performed, for example, by using a known cooler, or by adding water at normal temperature or cooling water to the aqueous solution.
  • the production method of the present invention preferably further includes a step of performing pressure filtration (hereinafter abbreviated as “pressure filtration step”).
  • pressure filtration step may be performed either after the first step or after the second step, and may be performed both after the first step and after the second step.
  • the temperature of the aqueous solution during filtration is preferably 20 to 90 ° C., more preferably 40 to 80 ° C. in order to increase the working efficiency of pressure filtration.
  • a filter aid in the pressure filtration step.
  • the filter aid include Celite (registered trademark).
  • the amount of filter aid used per 100 g of aqueous solution is preferably 0.05 to 10 g, more preferably 0.1 to 5 g in order to improve the working efficiency of pressure filtration.
  • the aqueous solution containing the filter aid After adding the filter aid, it is preferable to stir the aqueous solution containing the filter aid for a certain period of time in order to sufficiently adsorb the impurities to the filter aid.
  • the stirring time is preferably 5 to 300 minutes, more preferably 10 to 200 minutes, and the temperature of the aqueous solution is preferably 20 to 90 ° C., more preferably 40 to 80 ° C.
  • the pressure for pressure filtration is preferably 0.2 to 10 MPa, more preferably 0.3 to 5 MPa, and the temperature of the aqueous solution at that time is preferably 20 to 90 ° C., more preferably 40 to 80 ° C. .
  • This pressure filtration can be performed using a known device such as a stainless steel holder with a tank.
  • N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or its salt as well as N which is usually synthesized by acylating acidic amino acid dipeptide and / or its salt.
  • a —C 8-22 acyl acidic amino acid dipeptide and / or salt thereof is formed.
  • an N—C 8-22 acyl acidic amino acid tripeptide and / or a salt thereof is also formed.
  • the N—C 8-22 acyl acidic amino acid dipeptide is a derivative of a dipeptide formed from an acidic amino acid, and means that a hydrogen atom of an amino group is substituted with an acyl group having 8 to 22 carbon atoms.
  • N—C 8-22 acyl acidic amino acid tripeptide is a derivative of a tripeptide formed from an acidic amino acid, wherein a hydrogen atom of the amino group is substituted with an acyl group having 8 to 22 carbon atoms. means.
  • N-C 8-22 acyl acidic amino acid dipeptide preferably N-C 8-22 acyl -Glu-Glu, N-C 8-22 acyl -Asp-Glu, N-C 8-22 acyl -Glu-Asp and One or more selected from N—C 8-22 acyl-Asp-Asp, more preferably selected from N—C 8-22 acyl-Glu-Glu and N—C 8-22 acyl-Asp-Asp One or more, more preferably N—C 8-22 acyl-Glu-Glu.
  • each display is based on a common abbreviation in the peptide field.
  • N-C 8-22 acyl -Glu-Glu represents a “N-C 8-22 acyl glutaric Tamil glutamic acid”
  • N-C 8-22 acyl -Asp-Asp is "N-C 8-22 “Acyl aspartyl aspartic acid”.
  • the C 8-22 acyl group includes an acyl group having a single composition, for example, octanoyl group, nonanoyl group, decanoyl group, undecanoyl group, lauroyl group, tridecanoyl group, myristoyl group, stearoyl group, palmitoyl group, behenoyl group, isostearoyl group Groups, oleoyl groups, etc .; and mixed fatty acid acyl groups containing these, such as coconut oil fatty acid acyl groups (also referred to as cocoyl groups), beef tallow fatty acid acyl groups, hardened tallow fatty acid acyl groups, soybean oil fatty acid acyl groups, cottonseed oil fatty acid acyls Group, castor oil fatty acid acyl group, olive oil fatty acid acyl group, palm oil fatty acid acyl group, palm kernel oil fatty acid acyl group, and the like.
  • the C 8-22 acyl group is preferably an octanoyl group, a decanoyl group, a lauroyl group, a myristoyl group, a palmitoyl group, or a cocoyl group, and more preferably a lauroyl group or a cocoyl group.
  • Examples of the salt of N—C 8-22 acyl acidic amino acid dipeptide include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt; alkaline earth metal salts such as magnesium salt and calcium salt; alkanolamine salts such as triethanolamine salt Ammonium salts; choline salts; and salts with basic amino acids such as lysine salts, ornithine salts, arginine salts; This salt is preferably an alkali metal salt, more preferably a sodium salt.
  • N—C 8-22 acyl acidic amino acid tripeptides are preferably N—C 8-22 acyl-Glu-Glu-Glu, N—C 8-22 acyl-Asp-Glu-Glu, N—C 8-22 acyl.
  • the C 8-22 acyl group includes an acyl group having a single composition, for example, octanoyl group, nonanoyl group, decanoyl group, undecanoyl group, lauroyl group, tridecanoyl group, myristoyl group, stearoyl group, palmitoyl group, behenoyl group, isostearoyl group Groups, oleoyl groups, etc .; and mixed fatty acid acyl groups containing these, such as coconut oil fatty acid acyl groups (also referred to as cocoyl groups), beef tallow fatty acid acyl groups, hardened tallow fatty acid acyl groups, soybean oil fatty acid acyl groups, cottonseed oil fatty acid acyls Group, castor oil fatty acid acyl group, olive oil fatty acid acyl group, palm oil fatty acid acyl group, palm kernel oil fatty acid acyl group, and the like.
  • the C 8-22 acyl group is preferably an octanoyl group, a decanoyl group, a lauroyl group, a myristoyl group, a palmitoyl group, or a cocoyl group, and more preferably a lauroyl group or a cocoyl group.
  • Examples of the salt of the N—C 8-22 acyl acidic amino acid tripeptide include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt; alkaline earth metal salts such as magnesium salt and calcium salt; alkanolamines such as triethanolamine salt Salts; ammonium salts; choline salts; and salts with basic amino acids such as lysine salts, ornithine salts, arginine salts, and the like.
  • This salt is preferably an alkali metal salt, more preferably a sodium salt.
  • the aqueous solution obtained by the production method of the present invention includes not only the N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or its salt formed by the Schotten-Baumann reaction in the first step, but also the unreacted raw material acidic amino acid and It is preferable to include a salt thereof.
  • the presence of the acidic amino acid and / or salt thereof provides the effect of improving foaming and feeling of use.
  • the acidic amino acid and / or salt thereof contained in the aqueous solution has the same meaning as described above.
  • the aqueous solution obtained by the production method of the present invention preferably contains a C 8-22 fatty acid and / or a salt thereof.
  • C 8-22 fatty acids and / or salts thereof provide the effect of improving foaming and feeling of use.
  • the C 8-22 fatty acid is derived from the C 8-22 fatty acid chloride used in the first step, and has a single composition such as octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecane.
  • Acids myristic acid, stearic acid, palmitic acid, behenic acid, isostearic acid, oleic acid and the like; and mixed fatty acids containing them, such as coconut oil fatty acid, beef tallow fatty acid, hydrogenated beef tallow fatty acid, soybean oil fatty acid, cottonseed oil fatty acid, castor oil Fatty acids, olive oil fatty acids, palm oil fatty acids, palm kernel oil fatty acids and the like.
  • the C 8-22 fatty acid is preferably octanoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, coconut oil fatty acid, more preferably lauric acid, coconut oil fatty acid, most preferably coconut oil fatty acid. .
  • salts of C 8-22 fatty acids include alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts; alkaline earth metal salts such as magnesium salts and calcium salts; alkanolamine salts such as triethanolamine salts; ammonium salts; And salts with basic amino acids such as lysine salts, ornithine salts, arginine salts, and the like.
  • This salt is preferably an alkali metal salt, more preferably a sodium salt.
  • the content of acidic amino acid and / or salt thereof is preferably 1.0 to 10.0% by weight, more preferably 2.0 to 8.0% by weight.
  • N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or a salt thereof is preferably 10.0 to 30.0% by weight, more preferably 15.0 to 25.0% by weight.
  • the content of 8-22 acyl acidic amino acid dipeptide and / or a salt thereof is preferably 0.5 to 5.0% by weight, more preferably 1.0 to 4.0% by weight.
  • the manufacturing method of the present invention further includes a step of filling the container with the aqueous solution after the second step.
  • the container is not particularly limited, and may be any of bottles, cans, bags, and the like.
  • the material of the container is not particularly limited, and may be glass, plastic, metal, or a composite material thereof.
  • the present invention provides an acidic amino acid and / or salt thereof of 1.0 to 10.0% by weight, an N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or salt thereof of 10.0 to 30.0% obtained by the above-described method. And an N—C 8-22 acyl acidic amino acid dipeptide and / or salt thereof in an amount of 0.5 to 5.0% by weight and an aqueous solution having a pH of 8.4 to 9.5.
  • the aqueous solution of the present invention may further contain an N—C 8-22 acyl acidic amino acid tripeptide and / or a salt thereof.
  • the aqueous solution of the present invention may further contain C 8-22 fatty acid and / or a salt thereof.
  • the aqueous solution of the present invention is excellent in low temperature and high temperature stability, has good foaming and feeling in use, and is useful as a cleaning agent, a dispersing agent, an emulsifier, an antibacterial agent, an antiseptic, or the like or a raw material thereof.
  • Example 1 (Production of aqueous solution containing sodium salt of N-cocoyl glutamic acid) 187 g (1.00 mol) of monosodium L-glutamate monohydrate was suspended in 300 mL of water, and 78 g of 48% aqueous sodium hydroxide solution was added thereto to prepare an aqueous solution having a pH of 12.0. Cooled down. At the same time, 200 g of coconut oil fatty acid chloride (molecular weight 219, 0.91 mol calculated from the weight ratio of the components) and 98 g of 48% sodium hydroxide aqueous solution were maintained at a pH of 12.0 and a temperature of 15 ° C. However, it was dripped over 1 hour.
  • G / G 0 is 0.7 or more O: G / G 0 is 0.5 or more and less than 0.7 ⁇ : G / G 0 is 0.3 or more and less than 0.5 ⁇ : G / G 0 is 0. Less than 3
  • N-cocoyl glutamic acid prepared by the method described in Patent Document 1 is suspended in water so as to be 0.5% by weight in terms of monosodium salt, and then adjusted to pH 9.0 with 48% aqueous sodium hydroxide solution.
  • the foaming test was similarly performed using the prepared aqueous solution. The results are shown in Table 3.
  • Example 3 From the results shown in Table 3, it can be seen that the aqueous solution produced in Example 1 is excellent in foaming and usability as a cleaning agent.
  • an aqueous solution containing an N—C 8-22 acyl acidic amino acid and / or a salt thereof excellent in low temperature and high temperature stability can be obtained.
  • the aqueous solution is useful as a cleaning agent, a dispersing agent, an emulsifier, an antibacterial agent, an antiseptic, or the like or a raw material thereof.

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Abstract

 本発明は、酸性アミノ酸および/またはその塩とC8-22脂肪酸クロライドとを水溶媒中pH10~13にて反応させて、N-C8-22アシル酸性アミノ酸塩を形成する第1工程、および第1工程後の水溶液のpHを8.4~9.5に調整する第2工程を含む、N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩を含み、pHが8.4~9.5である水溶液の製造方法を提供する。

Description

N-長鎖アシル酸性アミノ酸および/またはその塩を含む水溶液、並びにその製造方法
 本発明は、N-長鎖アシル酸性アミノ酸(詳しくはN-C8-22アシル酸性アミノ酸)および/またはその塩を含む水溶液、並びにその製造方法に関する。
 N-長鎖アシル酸性アミノ酸塩は、界面活性作用、殺菌作用、金属腐食抑制作用等を有するため、洗浄剤、分散剤、乳化剤、抗菌剤、防腐剤等の原料として有用である。特に、手肌にマイルドであるために、シャンプー、ボディシャンプー等の洗浄剤の原料として非常に有用である。
 N-長鎖アシル酸性アミノ酸(例えば、N-長鎖アシルグルタミン酸)またはその塩の合成法としては、酸性アミノ酸(例えば、グルタミン酸)またはその塩と長鎖脂肪酸クロライドとを水溶媒中、またはアセトン、t-ブタノール、プロピレングリコール等の親水性有機溶媒と水との混合溶媒中、塩基の存在下に縮合させる方法が知られている(ショッテン・バウマン反応、例えば特許文献1参照)。しかし特許文献1では、得られたN-長鎖アシル酸性アミノ酸を析出させて固体として回収しており、反応後の水溶液そのものの利用価値の評価を行っていない。
 また、N-長鎖アシル酸性アミノ酸ジペプチドは、N-長鎖アシル酸性アミノ酸を含有する洗浄剤において耐水性やきしみ感を改善する物質として知られている(特許文献2)。しかしN-長鎖アシル酸性アミノ酸ジペプチドは、酸性アミノ酸ジペプチドをショッテン・バウマン反応等でアシル化して得なければならず、高価で、入手困難な物質である。
特開平10-81656号公報 特開平10-121091号公報
 酸性アミノ酸および/またはその塩と長鎖脂肪酸クロライドとのショッテン・バウマン反応後に得られるN-長鎖アシルアミノ酸および/またはその塩を含む反応水溶液をそのまま洗浄剤等またはその原料として利用することが可能となれば、N-長鎖アシルアミノ酸および/またはその塩の回収、洗浄、乾燥作業の省略による製造工程、設備の簡略化が可能となり、廃液を一切出さない低環境負荷型の製造プロセスが達成される。
 上述の反応水溶液をそのまま洗浄剤等またはその原料として取り扱うためには、反応水溶液の高温および低温安定性が求められる。また、反応水溶液中には未反応の酸性アミノ酸および/またはその塩(例えば、グルタミン酸、グルタミン酸塩)が存在するが、これは、高温条件下での分子内縮合反応によりラクタム(例えば、ピログルタミン酸、ピログルタミン酸塩)へと変化してしまう。また、ショッテン・バウマン反応により得られたN-長鎖アシルグルタミン酸および/またはその塩は、反応水溶液の低温保存時に溶解度が下がり、析出するという問題がある。
 本発明は上記のような事情に着目してなされたものであって、その目的は、高温および低温安定性に優れたN-長鎖アシルアミノ酸および/またはその塩を含む水溶液を提供することにある。
 上記目的を達成するため、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、酸性アミノ酸および/またはその塩とC8-22脂肪酸クロライドを水溶媒中pH10~13にて反応させた後、その反応水溶液のpHを一定の範囲に調整することによって、低温および高温安定性に優れたN-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩を含む水溶液が得られることを見出した。この知見に基づく本発明は以下の通りである。
 [1] 酸性アミノ酸および/またはその塩とC8-22脂肪酸クロライドとを水溶媒中pH10~13にて反応させて、N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩を形成する第1工程、および
 第1工程後の水溶液のpHを8.4~9.5に調整する第2工程
を含む、N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩を含み、pHが8.4~9.5である水溶液の製造方法。
 [2] 第1工程後の水溶液のpHを8.6~9.2に調整する前記[1]に記載の製造方法。
 [3] 酸性アミノ酸および/またはその塩が、グルタミン酸、アスパラギン酸およびこれらの塩から選ばれる一つ以上である前記[1]または[2]に記載の製造方法。
 [4] 酸性アミノ酸および/またはその塩が、グルタミン酸および/またはそのナトリウム塩である前記[1]または[2]に記載の製造方法。
 [5] C8-22脂肪酸クロライドが、オクタノイルクロライド、デカノイルクロライド、ラウロイルクロライド、ミリストイルクロライド、パルミトイルクロライド、およびヤシ油脂肪酸クロライドから選ばれる一つ以上である前記[1]~[4]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [6] C8-22脂肪酸クロライドが、ラウロイルクロライドおよび/またはヤシ油脂肪酸クロライドである前記[1]~[4]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [7] C8-22脂肪酸クロライドが、ヤシ油脂肪酸クロライドである前記[1]~[4]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [8] 第1工程の反応を水酸化ナトリウムの存在下で行う前記[1]~[7]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [9] 加圧ろ過を行う工程をさらに含む前記[1]~[8]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [10] 水溶媒が、実質的に親水性有機溶媒を含まない前記[1]~[9]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [11] 第2工程後の水溶液が、酸性アミノ酸および/またはその塩1.0~10.0重量%、並びにN-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩10.0~30.0重量%を含む前記[1]~[10]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [12] 第2工程後の水溶液が、N-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩をさらに含む前記[1]~[11]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [13] 水溶液中のN-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩の含有量が、0.5~5.0重量%である前記[12]に記載の製造方法。
 [14] 第2工程後の水溶液が、N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドおよび/またはその塩をさらに含む前記[1]~[13]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [15] 第2工程後の水溶液が、C8-22脂肪酸および/またはその塩をさらに含む前記[1]~[14]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [16] 第2工程後の水溶液を容器に詰める工程をさらに含む前記[1]~[15]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [17] 酸性アミノ酸および/またはその塩1.0~10.0重量%、N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩10.0~30.0重量%、並びにN-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩0.5~5.0重量%を含み、pHが8.4~9.5である水溶液。
 [18] pHが8.6~9.2である前記[17]に記載の水溶液。
 [19] 酸性アミノ酸および/またはその塩が、グルタミン酸、アスパラギン酸およびこれらのナトリウム塩から選ばれる一つ以上である前記[17]または[18]に記載の水溶液。
 [20] 酸性アミノ酸および/またはその塩が、グルタミン酸および/またはそのナトリウム塩である前記[17]または[18]に記載の水溶液。
 [21] N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩が、N-C8-22アシルグルタミン酸、N-C8-22アシルアスパラギン酸およびこれらのナトリウム塩から選ばれる一つ以上である前記[17]~[20]のいずれか一つに記載の水溶液。
 [22] N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩が、N-C8-22アシルグルタミン酸および/またはそのナトリウム塩である前記[17]~[20]のいずれか一つに記載の水溶液。
 [23] N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩が、N-ココイルグルタミン酸および/またはそのナトリウム塩である前記[17]~[20]のいずれか一つに記載の水溶液。
 [24] N-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩が、N-C8-22アシルグルタミルグルタミン酸、N-C8-22アシルアスパルチルグルタミン酸、N-C8-22アシルグルタミルアスパラギン酸、N-C8-22アシルアスパルチルアスパラギン酸、およびこれらのナトリウム塩から選ばれる一つ以上である前記[17]~[23]のいずれか一つに記載の水溶液。
 [25] N-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩が、N-C8-22アシルグルタミルグルタミン酸および/またはそのナトリウム塩である前記[17]~[23]のいずれか一つに記載の水溶液。
 [26] N-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩が、N-ココイルグルタミルグルタミン酸および/またはそのナトリウム塩である前記[17]~[23]のいずれか一つに記載の水溶液。
 [27] N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドおよび/またはその塩をさらに含む前記[17]~[26]のいずれか一つに記載の水溶液。
 [28] N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドおよび/またはその塩が、N-C8-22アシルグルタミルグルタミルグルタミン酸、N-C8-22アシルアスパルチルグルタミルグルタミン酸、N-C8-22アシルグルタミルアスパルチルグルタミン酸、N-C8-22アシルアスパルチルアスパルチルグルタミン酸、N-C8-22アシルアスパルチルアスパルチルアスパラギン酸、N-C8-22アシルグルタミルアスパルチルアスパラギン酸、N-C8-22アシルアスパルチルグルタミルアスパラギン酸、N-C8-22アシルグルタミルグルタミルアスパラギン酸、およびこれらのナトリウム塩から選ばれる一つ以上である前記[27]に記載の水溶液。
 [29] N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドおよび/またはその塩が、N-C8-22アシルグルタミルグルタミルグルタミン酸および/またはそのナトリウム塩である前記[27]に記載の水溶液。
 [30] N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドおよび/またはその塩が、N-ココイルグルタミルグルタミルグルタミン酸および/またはそのナトリウム塩である前記[27]に記載の水溶液。
 [31] C8-22脂肪酸および/またはその塩をさらに含む前記[17]~[30]のいずれか一つに記載の水溶液。
 [32] C8-22脂肪酸および/またはその塩が、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ヤシ油脂肪酸、およびこれらのナトリウム塩から選ばれる一つ以上である前記[31]に記載の水溶液。
 [33] C8-22脂肪酸および/またはその塩が、ラウリン酸、ヤシ油脂肪酸、およびこれらのナトリウム塩から選ばれる一つ以上である前記[31]に記載の水溶液。
 [34] C8-22脂肪酸および/またはその塩が、ヤシ油脂肪酸および/またはそのナトリウム塩である前記[31]に記載の水溶液。
 [35] 容器に詰められた状態である前記[17]~[34]のいずれか一つに記載の水溶液。
 本発明によれば、低温および高温安定性に優れたN-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩を含む水溶液が得られる。
 本発明の製造方法は、酸性アミノ酸および/またはその塩とC8-22脂肪酸クロライドとを水溶媒中pH10~13にて反応させて、N-C8-22アシル酸性アミノ酸塩を形成する第1工程を含む。第1工程における反応物を含む水溶媒(即ち、反応系)のpHは、好ましくは10.5~12.5であり、より好ましくは11.0~12.0である。
 第1工程で使用する酸性アミノ酸とは、2以上のカルボキシ基を有するアミノ酸を意味する。酸性アミノ酸は、光学活性体でも、ラセミ体でもよい。酸性アミノ酸は、好ましくはモノアミノジカルボン酸であり、より好ましくはグルタミン酸および/またはアスパラギン酸であり、さらに好ましくはグルタミン酸である。グルタミン酸およびアスパラギン酸はいずれもL体でもD体でもよく、好ましくはL体である。酸性アミノ酸の塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩;トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩;アンモニウム塩;コリン塩;およびリジン塩、オルニチン塩、アルギニン塩等の塩基性のアミノ酸との塩;が挙げられる。この塩は、好ましくはアルカリ金属塩、より好ましくはナトリウム塩である。酸性アミノ酸は2以上のカルボキシ基を有するため、その塩では、全てのカルボキシ基が塩の形態(-COOM、Mはカウンターカチオン)であってもよく、一部のカルボキシ基のみが塩の形態であってもよい。
 第1工程で使用する「酸性アミノ酸および/またはその塩」は、好ましくはグルタミン酸、アスパラギン酸およびこれらの塩から選ばれる一つ以上であり、より好ましくはグルタミン酸、アスパラギン酸、これらのナトリウム塩、およびこれらのカリウム塩から選ばれる一つ以上(即ち、グルタミン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸モノナトリウム、グルタミン酸モノカリウム、アスパラギン酸モノナトリウム、アスパラギン酸モノカリウム、グルタミン酸ジナトリウム、グルタミン酸ジカリウム、アスパラギン酸ジナトリウムおよびアスパラギン酸ジカリウムから選ばれる一つ以上)であり、さらに好ましくはグルタミン酸、そのナトリウム塩、およびそのカリウム塩から選ばれる一つ以上(即ち、グルタミン酸、グルタミン酸モノナトリウム、グルタミン酸モノカリウム、グルタミン酸ジナトリウムおよびグルタミン酸ジカリウムから選ばれる一つ以上)であり、さらにより好ましくはグルタミン酸および/またはそのナトリウム塩(即ち、グルタミン酸、グルタミン酸モノナトリウムおよびグルタミン酸ジナトリウムから選ばれる一つ以上)であり、特に好ましくはグルタミン酸モノナトリウムおよびグルタミン酸ジナトリウムから選ばれる一つ以上であり、最も好ましくはグルタミン酸モノナトリウムである。これらは水和物の形態であってもよい。
 第1工程で使用するC8-22脂肪酸クロライドとは、炭素数が8~22である脂肪酸クロライドを意味する。C8-22脂肪酸クロライドは、飽和でも、不飽和でもよい。C8-22脂肪酸クロライドとしては、単一組成の脂肪酸クロライド、例えば、オクタノイルクロライド、ノナノイルクロライド、デカノイルクロライド、ウンデカノイルクロライド、ラウロイルクロライド、トリデカノイルクロライド、ミリストイルクロライド、ステアロイルクロライド、パルミトイルクロライド、ベヘノイルクロライド、イソステアロイルクロライド、オレオイルクロライド等;並びにこれらを含む混合脂肪酸クロライド、例えば、ヤシ油脂肪酸クロライド、牛脂脂肪酸クロライド、硬化牛脂脂肪酸クロライド、大豆油脂肪酸クロライド、綿実油脂肪酸クロライド、ヒマシ油脂肪酸クロライド、オリーブ油脂肪酸クロライド、パーム油脂肪酸クロライド、パーム核油脂肪酸クロライド等;が挙げられる。C8-22脂肪酸クロライドは、好ましくはオクタノイルクロライド、デカノイルクロライド、ラウロイルクロライド、ミリストイルクロライド、パルミトイルクロライド、ヤシ油脂肪酸クロライドであり、より好ましくはラウロイルクロライド、ヤシ油脂肪酸クロライドであり、最も好ましくはヤシ油脂肪酸クロライドである。
 第1工程における反応系のpHを10~13に維持するために使用する塩基に特に制限はなく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、アンモニア等が挙げられる。これらの中で水酸化ナトリウムが好ましい。
 第1工程で形成されるN-C8-22アシル酸性アミノ酸とは、アミノ基の水素原子が炭素数8~22のアシル基で置換された酸性アミノ酸誘導体を意味する。C8-22アシル基は、具体的には第1工程で使用するC8-22脂肪酸クロライドのクロライドを除いた部分に該当するアシル基である。C8-22アシル基としては、単一組成のアシル基、例えば、オクタノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、ウンデカノイル基、ラウロイル基、トリデカノイル基、ミリストイル基、ステアロイル基、パルミトイル基、ベヘノイル基、イソステアロイル基、オレオイル基等;並びにこれらを含む混合脂肪酸アシル基、例えば、ヤシ油脂肪酸アシル基(ココイル基ともいう)、牛脂脂肪酸アシル基、硬化牛脂脂肪酸アシル基、大豆油脂肪酸アシル基、綿実油脂肪酸アシル基、ヒマシ油脂肪酸アシル基、オリーブ油脂肪酸アシル基、パーム油脂肪酸アシル基、パーム核油脂肪酸アシル基等;が挙げられる。C8-22アシル基は、好ましくはオクタノイル基、デカノイル基、ラウロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ココイル基であり、より好ましくはラウロイル基、ココイル基である。
 また、N-C8-22アシル酸性アミノ酸は、好ましくはN-C8-22アシルグルタミン酸および/またはN-C8-22アシルアスパラギン酸である。
 N-C8-22アシル酸性アミノ酸の塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩;トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩;アンモニウム塩;コリン塩;およびリジン塩、オルニチン塩、アルギニン塩等の塩基性のアミノ酸との塩;が挙げられる。この塩は、好ましくはアルカリ金属塩、より好ましくはナトリウム塩である。
 第1工程において、酸性アミノ酸および/またはその塩の使用量は、C8-22脂肪酸クロライド1モルに対して、例えば、0.8~1.5モルである。後述するN-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよびN-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドを形成するためには、前記使用量は、C8-22脂肪酸クロライド1モルに対して、好ましくは0.9~1.4モル、より好ましくは1.0~1.3モルである。なお、C8-22脂肪酸クロライドとして、ヤシ油脂肪酸クロライド等の混合脂肪酸クロライドを使用する場合、その分子量は、ヤシ油脂肪酸クロライドを構成する、オクタノイルクロライド、デカノイルクロライド、ラウロイルクロライド、ミリストイルクロライド、パルミトイルクロライドの重量比によって算出することができる。
 第1工程において、反応系中の酸性アミノ酸および/またはその塩の初期濃度は、酸クロライドとの効率よい反応を行うために、好ましくは20~50重量%、より好ましくは25~40重量%である。
 第1工程では、酸性アミノ酸および/またはその塩を含む水溶媒を撹拌しながら、そこにC8-22脂肪酸クロライドを滴下して反応させることが好ましい。C8-22脂肪酸クロライド全量の滴下時間は、酸性アミノ酸および/またはその塩との効率良い反応を行うために、好ましくは30~600分、より好ましくは60~450分であり、その際の反応系の温度は、好ましくは0~50℃、より好ましくは5~40℃である。
 反応系に全てのC8-22脂肪酸クロライドを添加した後の第1工程の反応温度は、脂肪酸クロライドと酸性アミノ酸およびその塩との反応を完結させるために、好ましくは10~50℃、より好ましくは20~40℃であり、第1工程の反応時間は、好ましくは10~600分、より好ましくは30~480分である。
 第1工程で使用する水溶媒は実質的に親水性有機溶媒(例えば、アセトン、t-ブタノール、プロピレングリコール等)を含まないことが好ましい。水溶媒が実質的に親水性有機溶媒を含まないとは、水溶媒中の親水性有機溶媒の含有量が5重量%以下であるか、または水溶媒が親水性有機溶媒を含まないことを意味する。水溶媒中の親水性有機溶媒の含有量は4重量%以下がより好ましく、3重量%以下がさらに好ましく、2重量%以下が特に好ましい。
 水溶媒が実質的に親水性有機溶媒を含まないことによって、本発明の製造方法で得られる水溶液中の酸性アミノ酸および/またはその塩、N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩、N-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩、N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドおよび/またはその塩の含有量が増大し、水溶液の泡立ちおよび使用感が向上するという効果が得られる。なお、N-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチド等については後述する。また、水溶媒が実質的に親水性有機溶媒を含まないことによって、作業環境への影響や消防法の対策等を考慮しなくてよいという利点が得られる。
 本発明の製造方法は、第1工程後の水溶液のpHを8.4~9.5に調整する第2工程を含む。該pHは、好ましくは8.6~9.2である。
 第2工程で水溶液のpHを調整するために使用する酸としては、特に限定は無く、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸等の無機酸;カルボン酸(例えば、酢酸、クエン酸)、スルホン酸等の有機酸;を使用することができる。これらの中で、無機酸が好ましく、塩酸がより好ましい。
 第2工程で水溶液に酸を添加する際は、安全のため、水溶液の温度を0~50℃に調整することが好ましい。この温度調整は、例えば、公知の冷却器を使用することによって行ってもよく、水溶液に、常温の水または冷却水を添加することによって行ってもよい。
 本発明の製造方法は、加圧ろ過を行う工程(以下「加圧ろ過工程」と略称する)をさらに含むことが好ましい。加圧ろ過工程は、第1工程後または第2工程後のいずれで行ってもよく、第1工程後および第2工程後の両方で行ってもよい。最終的に得られる水溶液中の不純物を除去するために、第2工程後に加圧ろ過工程を行うことが好ましい。
 ろ過する際の水溶液の温度は、加圧ろ過の作業効率を上げるために、好ましくは20~90℃、より好ましくは40~80℃である。
 加圧ろ過工程ではろ過助剤を用いることが好ましい。ろ過助剤としては、例えば、セライト(登録商標)等が挙げられる。水溶液100gあたりのろ過助剤の使用量は、加圧ろ過の作業効率を向上させるために、好ましくは0.05~10g、より好ましくは0.1~5gである。
 ろ過助剤を添加した後、不純物をろ過助剤に充分に吸着させるため、ろ過助剤を含む水溶液を一定時間撹拌することが好ましい。撹拌時間は、好ましくは5~300分、より好ましくは10~200分であり、その際の水溶液の温度は、好ましくは20~90℃、より好ましくは40~80℃である。
 加圧ろ過の圧力は、好ましくは0.2~10MPa、より好ましくは0.3~5MPaであり、その際の水溶液の温度は、好ましくは20~90℃、より好ましくは40~80℃である。この加圧ろ過は、タンク付ステンレスホルダー等の公知の装置を用いて行うことができる。
 本発明の製造方法では、驚くべきことに、N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩だけでなく、通常は酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩をアシル化することによって合成されるN-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩が形成される。本発明の製造方法では、さらに、N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドおよび/またはその塩も形成される。ここで、N-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドとは、酸性アミノ酸から形成されたジペプチドの誘導体であって、アミノ基の水素原子が炭素数8~22のアシル基で置換されたものを意味する。また、N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドとは、酸性アミノ酸から形成されたトリペプチドの誘導体であって、アミノ基の水素原子が炭素数8~22のアシル基で置換されたものを意味する。
 N-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドは、好ましくはN-C8-22アシル-Glu-Glu、N-C8-22アシル-Asp-Glu、N-C8-22アシル-Glu-AspおよびN-C8-22アシル-Asp-Aspから選ばれる一つ以上であり、より好ましくは、N-C8-22アシル-Glu-GluおよびN-C8-22アシル-Asp-Aspから選ばれる一つ以上であり、さらに好ましくはN-C8-22アシル-Glu-Gluである。なお、本明細書においてペプチドを略号で表示する場合、各表示は、ペプチド分野における慣用の略号に基づくものである。例えば「N-C8-22アシル-Glu-Glu」は「N-C8-22アシルグルタミルグルタミン酸」を表し、「N-C8-22アシル-Asp-Asp」は「N-C8-22アシルアスパルチルアスパラギン酸」を表す。
 C8-22アシル基としては、単一組成のアシル基、例えば、オクタノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、ウンデカノイル基、ラウロイル基、トリデカノイル基、ミリストイル基、ステアロイル基、パルミトイル基、ベヘノイル基、イソステアロイル基、オレオイル基等;並びにこれらを含む混合脂肪酸アシル基、例えば、ヤシ油脂肪酸アシル基(ココイル基ともいう)、牛脂脂肪酸アシル基、硬化牛脂脂肪酸アシル基、大豆油脂肪酸アシル基、綿実油脂肪酸アシル基、ヒマシ油脂肪酸アシル基、オリーブ油脂肪酸アシル基、パーム油脂肪酸アシル基、パーム核油脂肪酸アシル基等;が挙げられる。C8-22アシル基は、好ましくはオクタノイル基、デカノイル基、ラウロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ココイル基であり、より好ましくはラウロイル基、ココイル基である。
 N-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドの塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩;トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩;アンモニウム塩;コリン塩;およびリジン塩、オルニチン塩、アルギニン塩等の塩基性のアミノ酸との塩;が挙げられる。この塩は、好ましくはアルカリ金属塩、より好ましくはナトリウム塩である。
 N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドは、好ましくはN-C8-22アシル-Glu-Glu-Glu、N-C8-22アシル-Asp-Glu-Glu、N-C8-22アシル-Glu-Asp-Glu、N-C8-22アシル-Asp-Asp-Glu、N-C8-22アシル-Asp-Asp-Asp、N-C8-22アシル-Glu-Asp-Asp、N-C8-22アシル-Asp-Glu-AspおよびN-C8-22アシル-Glu-Glu-Aspから選ばれる一つ以上であり、より好ましくは、N-C8-22アシル-Glu-Glu-GluおよびN-C8-22アシル-Asp-Asp-Aspから選ばれる一つ以上であり、さらに好ましくはN-C8-22アシル-Glu-Glu-Gluである。
 C8-22アシル基としては、単一組成のアシル基、例えば、オクタノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、ウンデカノイル基、ラウロイル基、トリデカノイル基、ミリストイル基、ステアロイル基、パルミトイル基、ベヘノイル基、イソステアロイル基、オレオイル基等;並びにこれらを含む混合脂肪酸アシル基、例えば、ヤシ油脂肪酸アシル基(ココイル基ともいう)、牛脂脂肪酸アシル基、硬化牛脂脂肪酸アシル基、大豆油脂肪酸アシル基、綿実油脂肪酸アシル基、ヒマシ油脂肪酸アシル基、オリーブ油脂肪酸アシル基、パーム油脂肪酸アシル基、パーム核油脂肪酸アシル基等;が挙げられる。C8-22アシル基は、好ましくはオクタノイル基、デカノイル基、ラウロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ココイル基であり、より好ましくはラウロイル基、ココイル基である。
 N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドの塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩;トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩;アンモニウム塩;コリン塩;およびリジン塩、オルニチン塩、アルギニン塩等の塩基性のアミノ酸との塩;が挙げられる。この塩は、好ましくはアルカリ金属塩、より好ましくはナトリウム塩である。
 本発明の製造方法によって得られる水溶液は、第1工程のショッテン・バウマン反応で形成されるN-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩だけでなく、その未反応原料である酸性アミノ酸および/またはその塩を含むことが好ましい。酸性アミノ酸および/またはその塩の存在により、泡立ちおよび使用感が向上するという効果が得られる。水溶液に含まれる酸性アミノ酸および/またはその塩は、上記で説明したものと同義である。
 本発明の製造方法によって得られる水溶液は、C8-22脂肪酸および/またはその塩を含むことが好ましい。C8-22脂肪酸および/またはその塩によって、泡立ちおよび使用感が向上するという効果が得られる。C8-22脂肪酸は、第1工程で使用するC8-22脂肪酸クロライドに由来するものであり、単一組成の脂肪酸、例えば、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、イソステアリン酸、オレイン酸等;並びにこれらを含む混合脂肪酸、例えば、ヤシ油脂肪酸、牛脂脂肪酸、硬化牛脂脂肪酸、大豆油脂肪酸、綿実油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、オリーブ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、パーム核油脂肪酸等;が挙げられる。C8-22脂肪酸は、好ましくはオクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ヤシ油脂肪酸であり、より好ましくはラウリン酸、ヤシ油脂肪酸であり、最も好ましくはヤシ油脂肪酸である。
 C8-22脂肪酸の塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩;トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩;アンモニウム塩;コリン塩;およびリジン塩、オルニチン塩、アルギニン塩等の塩基性のアミノ酸との塩;が挙げられる。この塩は、好ましくはアルカリ金属塩、より好ましくはナトリウム塩である。
 本発明の製造方法で得られる水溶液中において、酸性アミノ酸および/またはその塩の含有量は、好ましくは1.0~10.0重量%、より好ましくは2.0~8.0質量%であり、N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩の含有量は、好ましくは10.0~30.0重量%、より好ましくは15.0~25.0質量%であり、N-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩の含有量は、好ましくは0.5~5.0重量%、より好ましくは1.0~4.0質量%である。各成分の含有量が上述の好ましい範囲内であれば、得られる水溶液の泡立ちおよび使用感が向上する。なお、前記含有量は、酸性アミノ酸およびその塩の両方が存在する場合は、その合計量である。他の含有量も同様である。
 本発明の製造方法は、第2工程後の水溶液を容器に詰める工程をさらに含むことが好ましい。容器に特に限定は無く、例えば、瓶、缶、袋等のいずれでもよい。また、容器の素材にも特に限定は無く、ガラス、プラスチック、金属、またはこれらの複合材料のいずれでもよい。
 本発明は、上述の方法によって得られる、酸性アミノ酸および/またはその塩1.0~10.0重量%、N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩10.0~30.0重量%、並びにN-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩0.5~5.0重量%を含み、pHが8.4~9.5である水溶液を提供する。本発明の水溶液は、N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドおよび/またはその塩をさらに含んでもよい。また、本発明の水溶液は、C8-22脂肪酸および/またはその塩をさらに含んでもよい。本発明の水溶液中に含まれる成分の説明(好ましい具体例、含有量等)、および本発明の水溶液を詰める容器の説明は、上述した通りである。
 本発明の水溶液は、低温および高温安定性に優れ、且つ泡立ちおよび使用感も良好であり、洗浄剤、分散剤、乳化剤、抗菌剤、防腐剤等またはその原料として有用である。
 以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
 なお、以下の実施例における「%」は、特段の記載が無い限り「重量%」を意味する。
実施例1(N-ココイルグルタミン酸のナトリウム塩を含む水溶液の製造)
 L-グルタミン酸モノナトリウム一水和物187g(1.00モル)を水300mLに懸濁させ、これに48%水酸化ナトリウム水溶液78gを添加して、pH12.0の水溶液を調製し、15℃に冷却した。これにヤシ油脂肪酸クロライド200g(成分の重量比から算出した分子量219、0.91モル)と48%水酸化ナトリウム水溶液98gを同時に、反応系のpHを12.0および温度を15℃に維持しながら、1時間かけて滴下した。滴下終了後、反応系の温度を30℃に昇温し、さらに3時間撹拌を続け、反応を完結させた。この反応水溶液に、常温の水320mLと35%塩酸25gを加え、そのpHを9.0に調整した。この水溶液にセライト(登録商標)(Product type: 577LC)6.0gを加え、70℃に加熱した後、この温度で1時間撹拌を行った。アドバンテック社製タンク付ステンレスホルダーを用いて70℃および0.4MPaで、セライトを含む水溶液を加圧ろ過し、N-ココイルグルタミン酸のナトリウム塩を含む水溶液1180gを得た。得られた水溶液の組成を以下の条件のHPLCおよびイオンクロマトグラフィーによって調べた。その結果を表1に示す。
(HPLC分析条件)
(1)N-ココイルグルタミン酸のナトリウム塩、ヤシ油脂肪酸のナトリウム塩、N-ココイルグルタミルグルタミン酸のナトリウム塩、N-ココイルグルタミルグルタミルグルタミン酸のナトリウム塩の分析
 使用機器:島津製作所製CLASS-LC20シリーズ
 検出UV:210nm
 カラム:(株)ワイエムシィ製YMC-Pack ODS-A 150×6.0mmI.D.、S-5μm、12nm(品番:AA12S05-1506WT)
 カラム温度:40℃
 溶離液:MeOH/リン酸緩衝液=71.5/28.5(体積比)
(リン酸緩衝液:0.03mol/LのNaHPO水溶液にHPOを加えてpH3.0に調整したもの)
 流量:1.2mL/min
 測定時間:90min
 注入量:10μL
(2)グルタミン酸のナトリウム塩の分析
 使用機器:島津製作所製CLASS-LC20シリーズ
 検出UV:210nm
 カラム:(株)ワイエムシィ製YMC-Pack ODS-A 150×6.0mmI.D.、S-5μm、12nm(品番:AA12S05-1506WT)
 カラム温度:40℃
 溶離液:MeOH/リン酸緩衝液=5/95(体積比)
(リン酸緩衝液:0.05mol/LのNaHPO水溶液にHPOを加えてpH2.5に調整した後、オクタンスルホン酸を0.005mol/Lとなるように添加したもの)
 流量:1.0mL/min
 測定時間:60min
 注入量:20μL
(イオンクロマトグラフィーの分析条件)
 塩化ナトリウムの分析
 使用機器:DIO NEX社製DX-100
 検出:電気伝導度検出
 カラム:DIO NEX社製IonPac AS11-HC 2mm(10-32)
 カラム温度:40℃
 溶離液:0.1Mの水酸化ナトリウム水溶液
 流量:1.0mL/min
 測定時間:60min
 注入量:20μL
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(1)低温保存試験(水溶液の外観)
 実施例1で製造した水溶液に48%水酸化ナトリウム水溶液または35%塩酸を添加して、pHが7.5~10.5の水溶液を製造した。pHが異なる各水溶液を50mLサンプル管に移し入れ、-5℃の保存庫中で14日間保存した。保存後に保存庫から各水溶液を取り出し、目視でその外観を経時的に観察し、以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
(評価基準)
 ◎:澄明
 ○:薄く白濁、室温に昇温後に澄明
 △:強く白濁、室温に昇温後に澄明
 ×:強く白濁、室温に昇温後も白濁
(2)高温保存試験1(グルタミン酸のナトリウム塩の含有量変化)
 実施例1で製造した水溶液に48%水酸化ナトリウム水溶液または35%塩酸を添加して、pHが7.5~10.5の水溶液を製造した。高温で保存する前のpHが異なる各水溶液中のグルタミン酸のナトリウム塩の含有量(G)を以下の条件のHPLCで測定した。
(HPLCの測定条件)
 使用機器:島津製作所製CLASS-LC20シリーズ
 検出:UV-210nm
 カラム:(株)ワイエムシィ製YMC-PackODS-A150×6.0mmI.D.、S-5μm、12nm(品番:AA12S05-1506WT)
 カラム温度40℃
 溶離液:MeOH/リン酸緩衝液=5/95
(リン酸緩衝液:0.05mol/LのNaHPO水溶液にHPOを加えてpH2.5に調整した後、オクタンスルホン酸を0.005mol/Lとなるように添加したもの)
 流量:1.0mL/min
 測定時間:60min
 注入量:20μL
 次に各水溶液を50mLサンプル管に移し入れ、70℃の保存庫中で14日間保存した。保存後に保存庫から各水溶液を取り出し、上記と同じ条件のHPLCにより、そのグルタミン酸のナトリウム塩の含有量(G)を測定し、以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
(評価基準)
 ◎:G/Gが0.7以上
 ○:G/Gが0.5以上0.7未満
 △:G/Gが0.3以上0.5未満
 ×:G/Gが0.3未満
(3)高温保存試験2(水溶液の透過率)
 実施例1で製造した水溶液に48%水酸化ナトリウム水溶液または35%塩酸を添加して、pHが7.5~10.5の水溶液を製造した。pHが異なる各水溶液を50mLサンプル管に移し入れ、70℃の保存庫中で14日間保存した。保存後に保存庫から各水溶液を取り出し、日本分光社製の紫外可視分光光度計(N-570)を用いて水溶液の透過率を測定し、以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
(評価基準)
 ◎:透過率97%以上
 ○:透過率95%以上97%未満
 △:透過率93%以上95%未満
 ×:透過率93%未満
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示す結果から、N-ココイルグルタミン酸のナトリウム塩を含み、pHが8.4~9.5(特にpHが8.6~9.2)である水溶液は、低温および高温安定性に優れることが分かる。
(4)泡立ち試験
 実施例1で製造した水溶液2.0gを水道水で100gに希釈(活性剤濃度0.5%)し、35℃の水浴に5分間浸したのち、ハンドミキサー(貝印社製)を用いて10秒間溶液を泡立て、直後および2分後の泡量を測定した。また、泡のきめ細かさについて目視で判定し、以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
(泡質の評価基準)
 ◎:泡が非常にきめ細かい
 ○:泡がきめ細かい
 △:泡が荒い
 ×:泡が非常に荒い
 比較例として、特許文献1記載の手法により調製したN-ココイルグルタミン酸を一ナトリウム塩換算として0.5重量%となるよう水に懸濁させ、次いで48%水酸化ナトリウム水溶液でpH9.0に調整した水溶液を用いて、同様に泡立ち試験を実施した。結果を表3に示す
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示す結果から、実施例1で製造した水溶液は、洗浄剤としての泡立ちおよび使用感が優れていることが分かる。
 本発明によれば、低温および高温安定性に優れたN-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩を含む水溶液が得られる。該水溶液は、洗浄剤、分散剤、乳化剤、抗菌剤、防腐剤等またはその原料として有用である。
 本願は、日本で出願された特願2013-226965号を基礎としており、その内容は本願明細書に全て包含される。

Claims (13)

  1.  酸性アミノ酸および/またはその塩とC8-22脂肪酸クロライドとを水溶媒中pH10~13にて反応させて、N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩を形成する第1工程、および
     第1工程後の水溶液のpHを8.4~9.5に調整する第2工程
    を含む、N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩を含み、pHが8.4~9.5である水溶液の製造方法。
  2.  加圧ろ過を行う工程をさらに含む請求項1に記載の製造方法。
  3.  水溶媒が、実質的に親水性有機溶媒を含まない請求項1または2に記載の製造方法。
  4.  第2工程後の水溶液が、酸性アミノ酸および/またはその塩1.0~10.0重量%、並びにN-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩10.0~30.0重量%を含む請求項1~3のいずれか一項に記載の製造方法。
  5.  第2工程後の水溶液が、N-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩をさらに含む請求項1~4のいずれか一項に記載の製造方法。
  6.  水溶液中のN-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩の含有量が、0.5~5.0重量%である請求項5に記載の製造方法。
  7.  第2工程後の水溶液が、N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドおよび/またはその塩をさらに含む請求項1~6のいずれか一項に記載の製造方法。
  8.  第2工程後の水溶液が、C8-22脂肪酸および/またはその塩をさらに含む請求項1~7のいずれか一項に記載の製造方法。
  9.  第2工程後の水溶液を容器に詰める工程をさらに含む請求項1~8のいずれか一項に記載の製造方法。
  10.  酸性アミノ酸および/またはその塩1.0~10.0重量%、N-C8-22アシル酸性アミノ酸および/またはその塩10.0~30.0重量%、並びにN-C8-22アシル酸性アミノ酸ジペプチドおよび/またはその塩0.5~5.0重量%を含み、pHが8.4~9.5である水溶液。
  11.  N-C8-22アシル酸性アミノ酸トリペプチドおよび/またはその塩をさらに含む請求項10に記載の水溶液。
  12.  C8-22脂肪酸および/またはその塩をさらに含む請求項10または11に記載の水溶液。
  13.  容器に詰められた状態である請求項10~12のいずれか一項に記載の水溶液。
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