JP2000509705A

JP2000509705A - シスチンからのｎ―アセチル―システインの電気化学的合成方法

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Publication number: JP2000509705A
Application number: JP9539562A
Authority: JP
Inventors: アルダス・リエラ，アントニオ; モンティエル・レグエイ，ビセンテ; ガルシア・ガルシア，ビセンテ; ゴンザレス・ガルシア，ホセ
Original assignee: University of Alicante
Current assignee: University of Alicante
Priority date: 1996-05-07
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 2000-08-02
Also published as: EP0905282B1; ES2145598T3; DE69701224D1; AU714021B2; ATE189273T1; WO1997042358A1; ES2108654B1; DE69701224T2; US6159352A; PT905282E; AU2389697A; GR3033038T3; ES2108654A1; CA2253538A1; EP0905282A1

Abstract

(57)【要約】本発明の方法は、シスチンからのＮ−アセチル−システインの電気化学的合成方法であって、（Ａ）以下の工程：（ｉ）Ｌ−シスチンのアセチル化により、Ｎ−アセチル−シスチンを得る工程（ｉｉ）Ｎ−アセチル−シスチンの電気還元および電気透析による脱塩によりＮ−アセチル−システインを得る工程によるＬ−シスチンからのＮ−アセチル−システインの調製；または（Ｂ）以下の工程：（ｉ）Ｌ−シスチンのアセチル化および電気透析による脱塩によりＮ−アセチル−シスチンを得る工程（ｉｉ）Ｎ−アセチル−シスチンの電気還元によりＮ−アセチル−システインを得る工程によるＬ−シスチンからＮ−アセチル−システインの調製；（Ｃ）以下の工程：（ｉ）Ｌ−シスチンの電気還元によりＬ−システインを得る工程（ｉｉ）Ｌ−システインのアセチル化および電気透析による脱塩によりＮ−アセチル−システインを得る工程（先の工程（ｉ）でＬ−システインを生じていてもいなくてもＮ−アセチル−システインを調製する）によるＬ−シスチンからＮ−アセチル−システインの調製；を含んでなる。得られたＮ−アセチル−システインは、製薬分野において重要な用途を有する。

Description

【発明の詳細な説明】シスチンからのＮ−アセチル−システインの電気化学的合成方法発明の分野本発明は、Ｎ−アセチル−システインの製造方法の分野であり、Ｎ−アセチル −システインは製薬分野において重要な用途を有する生成物である。特に、本発明は、生成物の品質に関して、ならびに環境的な影響に関して従来の方法を超える明らかな利点を有するＮ−アセチル−システインの電気化学的合成方法を提供する。従来技術アシル基がモノまたはジカルボン酸から生じ得るＮ−アシル−システイン誘導体、特にＮ−アセチル−システインであるモノアシル誘導体は、粘液溶解剤として（Ｕ．Ｓ．特許３１８４５０５号（1965））、角膜障害の処置において（Bull ．Mem．Soc．Fr．Ophthalmol．94，425(1982)）、アミノケトファン過量での解毒薬として(Review Pharmacological and Biochemical Properties of Drug Sub stance，vol.2．M.E．Goldberg Ed.(An．Pharm．Assoc．Washington D.C.，1979 )，pp．479-488)、治療上の用途を有する。近年、ニューロン細胞の断面化による死の防止(Journal of Neuroscience，15 ，4（1995）、インターロイシン６ＲＮＡメッセンジャーのＮ−アセチル−システインによる防止、腫瘍の壊死因子の抗増殖効果の抑制（ibid.）およびラット網膜ピグメントにおける硝酸サイトシナシンセターゼの調節（Experimental Eye Research．59，2(1994)）における使用が開示されている。式（Ｉ）：のＮ−アセチル−Ｌ−システインは、適した水性有機溶媒中で式（ＩＩ）のＬ−システイン塩酸塩のモノアセチル化によって従来から得られている。この溶媒の性質によって反応収率は６０〜９５％に変化する。しかしながら、化合物（ＩＩ）は、市販されている原料でなく、むしろ従来の還元剤を使用するかまたは電気化学還元を使用して、式（ＩＩＩ）：のＬ−シスチンの還元によって得なければならない。この工程において、（ＩＩ）のアセチル化から生じる溶液からの（Ｉ）の分離は、用途が製薬分野である場合に生成物の品質に影響しうる酢酸塩中での非常に高い塩含有物による溶液の処理を含む。一方、（Ｉ）から（ＩＩ）を得るために、微少の（ＩＩＩ）が次の工程において害を及ぼしうるために、合成において出発物質として使用される生成物（ＩＩＩ）から生成物（ＩＩ）を完全に分離する必要がある。一方で、従来の還元剤、例えば亜鉛を使用することによって、式（ＩＶ）：のビス−アセチル−Ｌ−シスチンを還元してＮ−アセチル−Ｌ−システイン（Ｉ）を得ることは可能である。化合物(IV)は、（ＩＩＩ）のアセチル化によって予め得られうる。この第２の工程の問題は、還元段階にある。還元剤、通常、金属亜鉛が作用する場合、Ｚｎ²⁺に転化し、したがって所望の化合物（Ｉ）を、Ｚｎ²⁺中高い塩濃度を有する媒体中で単離しなければならない。このことが最終生成物の分離および品質において問題となる。他方で、Ｚｎ²⁺イオン中の高い塩含量を有する残留水は環境面での大きな問題を有する。周知のように潜在的な爆発性の故に取扱上危険なガスである水素ガスを多量に製造される点にも、この還元の問題がある。他方において、過剰の転化されない亜鉛金属は、対応するメルカプタン鉛を形成することによって除去され、その後単離、硫化水素による処理、形成された硫化鉛の除去、溶液の凍結乾燥を行い、その後溶媒によって再結晶化し、約４８％の最終収率を得る(M.W．Pirie et al．Biochemical Journal 2，614(1931);M.W ．Pirle et al．Ibid.，27，1716(1933);Smith，Gorin．J．Org．Chem．26，(19 61);and Greenstein．Chemistry of the Amino Acids．Vol．3．Ed Krieger．Fl orida(1984))。Ｕ．Ｓ．特許３１８４５０５号は、システイン塩酸塩によって出発する選択的なモノアセチル化方法を記載し、アセチル化は、通常Ｎ，Ｓ−ジアシル化合物を導く。その方法は緩衝液および適した溶媒中にシステインを懸濁または溶解することによって行われる。２０℃より高い温度で塩基性媒体中でのシステイン分解の問題のために、冷却系の使用および不活性雰囲気（窒素、ヘリウム）の使用が必要である。形成されるＮ−アセチル−Ｌ−システイン塩は、その媒体中でのシステイン自体よりも非常に安定である。その方法の初期段階において溶媒の必要性のために、複雑で費用のかかる装置の使用ならびに塩酸塩の予めの中和および生成物の単離前の塩含有物の除去の必要がある。それゆえに、Ｎ−アセチル−Ｌ−システインの従来の調製方法の問題を解消または減少させるための方法を達成する必要がある。この目的のために本発明は開発され、完成された。本発明は、従来技術の方法と比較して非常に有用なＮ−アセチル−システインの新しい電気化学的合成方法を提供する。発明の詳細な説明発明の名称に示されるように、本発明は、シスチンからのＮ−アセチル−システインの新しい電気化学的合成方法に関する。本発明の方法は、水性溶液中で、無水酢酸との式（ＩＩＩ）：のシスチンのアセチル化の第１段階を含んでなる。関連書物に記載される通常の工程は、この段階に使用される。例えば、（ＩＩＩ）は、約０℃の温度で７より高いｐＨを有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウムの水溶液に溶解される。このアセチル化工程が終了後、調製されたビス−アセチル−Ｌ−シスチン（ＩＶ）、アルカリ金属またはアルカリ土類金属酢酸塩、好ましくは酢酸ナトリウムおよび水を含有する反応溶液が得られる。この溶液を、連続的または同時に行われる脱塩および還元の電気化学的処理に付し、該電気化学的処理は本発明の対象を構成する。第１の態様において、塩含有物（アルカリまたはアルカリ土類酢酸塩）の大部分を損失しうる溶液を得るように、（ＩＶ）を含有する溶液を、従来のリバースまたはカスケード電気透析の使用によって脱塩工程に最初に付す。該工程が終了後、アメリカの薬局方の要求に合う品質で、所望の生成物（Ｉ）を単離するように最適に処理されうる低い塩含量を有する溶液が得られる。第２の態様において、（ＩＶ）を含有する溶液に、適した電気化学反応器によって同時の電気化学脱塩および還元工程を付す。最適に処理され、要求される品質を有する所望の生成物に分離でき、上記のように低い塩含有量を有する（Ｉ）を含有する溶液は、単一の電気化学工程において得られる。本発明の２態様の工程のそれぞれを、以下に詳細に説明する。第１の態様において、（ＩＩＩ）のアセチル化から得られ、（ＩＶ）を含有する溶液を、図１に示す従来のリバースまたはカスケード電気透析に付す。その溶液を、希釈される溶液にラベルした区画に入れ、濃縮される溶液として酢酸ナトリウム水溶液を使用する。アノード反応およびカソード反応は、同じまたは異なる解離酸または塩基塩溶液によって形成される。次のリスト：金属、伝導体酸化物またはカーボン化合物またはグラファイト誘導体から選択される物質から作成される平らなまたは三次元の電極、ガス拡散カスケードが、カスケードとして使用される。Ｔｉ-Ｐｔ、Ｔｉ-Ｐｂ、ＤＳＡ酸素、ＤＳＡ塩素、ＰｂＯ₂ 、ガラス質カーボン、ガス拡散アノードから選択される安定な電極が、アノードとして使用される。カソードおよびアノードは、本発明において限定されない。電気透析に使用される膜は、Nifion、Neosepta、Asahi、Aqualyticまたは他の市販品から選択されるアニオンおよびカチオン膜の組立物である。系を作用させるために１〜１０００ｍＡ／ｃｍ²の電流密度が設定され、電流密度は一定または時間によって変動できる。電気透析工程を終了した後、アルカリ金属またはアルカリ土類金属酢酸塩の含量を増大させる濃厚溶液を得、ＩＶを含有し、該酢酸塩の含量を著しく減少させた希薄溶液を得る。電気透析の作業は、以下の組成の溶液で行える：希釈される溶液区画０．０１Ｍと媒体への溶解を許容する最大濃度の間で変化できる濃度のアルカリまたはアルカリ土類カチオン酢酸塩及び０．０１〜４Ｍの濃度のＮ−アセチルシステイン。ｐＨは、２．５〜１０の間で変化できる。濃縮される溶液区画０．０１Ｍと媒体への溶解を許容する最大濃度の間で変化できる濃度の塩溶液、好ましくはアルカリまたはアルカリ土類カチオン酢酸塩。酢酸塩は酢酸ナトリウムであり、その濃度が０．０１〜２０Ｍであることが好ましい。その後、少なくとも、１つのカソードおよび１つのアノード、ならびにイオン交換膜または他の適した分離体などの適した分離手段によって分離される１つのカソード液または１つのアノード液によって形成される反応器または電気化学セルもしくは電気合成セル中での電気還元工程に、ＩＶを含有する溶液、すなわち希薄溶液を付す。グラファイト、カーボンまたはそれらの誘導体、鉛、錫、銅、白金メッキチタン、他のスチールまたは合金によって構成され、鉄、アルミニウムまたはそれらとガリウム、インジウムもしくはタリウムとの合金、ガス拡散カソードが存在してよい電極、あるいは好ましくは適した集電体を備えたグラファイト、カーボンまたはそれらの誘導体の三次元電極をカソードとして使用することが好ましい。ガス拡散アノード、Ｔｉ-Ｐｔ、Ｔｉ-Ｐｂ、ＤＳＡ酸素、ＤＳＡ塩素、ＰｂＯ₂ 、ガラス質カーボン、グラファイトから選択された安定電極が、アノードとして使用でき、これらの電極は、本発明において限定されない。しかしながら、収率および選択性を十分にするためにおよび最終生成物中の重金属による汚染を防ぐために、鉛を使用することが好ましいので、鉛電極によって構成される１または数個の電極を使用することが好ましい。電極の性質および形状が決定的に最終生成物の量に影響するからである。同様に、非薬剤的な品質の生成物を導くアノードで検出される腐蝕の問題を防ぐ（アメリカ薬局方）ために、電気合成セルがＤＳＡ酸素によって構成される１またはそれ以上のアノードを有していることが要求される薬剤の品質から示される。カソード液、即ちカソードと接触する溶液は、電気透析から生じ、ＩＶを含有する溶液（希薄溶液）によって形成されうる。アノード液、即ちアノードと接触する溶液は、塩電解質の水溶液、例えば硫酸ナトリウムの水溶液によって形成されうる。カソード液およびアノード液は、適した分離手段、例えばイオン交換膜、好ましくはカチオンを通過させるが、アニオンを通過させない選択的な膜、または他のタイプの分離体によって必ず分離されなければならない。これらの膜は、市販品、Nafion、Neosepta、Sybron、Ionics、Aqualyticまたは他の市販品から選択されいる。上記したように、電極は、平らであっても、他の形状または構造を有してよく、フイルタープレスタイプのクラスターなどに配列されてよい。三次元電極を使用することが好ましい。電源への電極の接続は、単極、双極または混合であってよく、電極合成セルの特殊なデザインのために双極が好ましい。電気分解は、０〜９０℃の温度で行ってよい。電流密度は、１ｍＡ／ｃｍ²〜５０００ｍＡ／ｃｍ²であり、必ずしも電気分解の間一定である必要はない。本発明の１態様において、電気還元の操作は、以下の組成の溶液によって行う：カソード液：濃度が０．０１Ｍと、媒体への溶解を許容する最大濃度の間で変化できるアルカリまたはアルカリ土類カチオン酢酸塩、および０．１〜４Ｍの濃度のＮ−アセチル−シスチン。ｐＨは、２．５〜１０で変化できる。アノード液：塩電解質の水溶液。酢酸塩は酢酸ナトリウムであり、その濃度が０．０１〜２０Ｍであることが好ましい。電気合成が終了したと判断すると、カソード液を減圧蒸留工程に付し、水を除去する。次いで、アルコール、好ましくは次のもの：エタノール、イソプロパノール、メタノールの１つを残留物に添加する。ｐＨが２未満になるまで、塩酸溶液を、得られた溶液に添加する。分離した白い沈殿物が得られる。得られた溶液を、溶媒すべてが除去され、所望の生成物（Ｉ）に対応する固体が残るまで、減圧蒸留する。この白い沈殿物を結晶化し、水で再結晶化し、所望の生成物の特性を伴い、製薬用生成物として使用できる白い固体を得る。これらの分析特性は、ＨＰＬＣ純度〉９８．２％比旋光度＋２１〜＋２７強熱残分 <０．５％重金属 <１０ｐｐｍ乾燥による損分 <１．０％砒素 <５ｐｐｍであった。第２の態様において、（ＩＩＩ）のアセチル化から得られる、（ＩＶ）を含有する溶液を、図２で示される電気化学反応器において連結された電気透析＋電気化学還元工程に付す。ＩＶ（図２においてＩＶ＋酢酸塩）を含有する溶液を、少なくとも１つのカソード、１つのアノード、イオン交換膜または他の適切な分離体などの適した分離手段(図２のA.M.およびC.M.)によって分離した１つのカソード液、１つのアノード液、１つの希薄液および１つの濃厚液によって形成される反応器または電気化学セルもしくは電気合成セル中で、電気還元＋電気脱塩工程に付す。グラファイト、カーボンまたはそれらの誘導体、鉛、錫、銅、白金チタン、他のスチールまたは合金によって構成され、鉄、アルミニウムまたはそれらとガリウム、インジウムもしくはタリウムとの合金、ガス拡散カソードが存在してよい電極、好ましくは適した集電体を備えたグラファイト、カーボンまたはそれらの誘導体の三次元電極をカソードとして使用することが好ましい。ガス拡散アノード、Ｔｉ−Ｐｔ、Ｔｉ−Ｐｂ、ＤＳＡ酸素、ＤＳＡ塩素、ＰｂＯ₂、ガラス質カーボン、グライファイトから選択された適した安定電極が、アノードとして使用され、これらの電極は、本発明において限定されない。しかしながら、収率および選択性を十分にするためにおよび最終生成物中の重金属による汚染を防ぐために、鉛を使用することが好ましいので、鉛電極によって構成される１または数個の電極を使用することが好ましい。電極の性質および形状が決定的に最終生成物の量に影響するからである。同様に、非薬剤的な品質の生成物を導くアノードにおいて検出される腐蝕の問題を防ぐ（アメリカ薬局方）ために、電気合成セルがＤＳＡ酸素によって構成される１またはそれ以上のアノードを有していることが要求される薬剤の品質から示される。カソード液および希薄液（図２）は、ＩＩＩのアセチル化から生じる、ＩＶ＋酢酸を含有する同じ溶液によって供給される。アノード液および濃厚液は、塩電解質の同じ水溶液、例えば酢酸ナトリウム水溶液（ＮａＡｃ）によって供給されてよい。アノード液および希薄液ならびにカソード液および濃厚液は、適した分離手段、例えばイオン交換膜、好ましくはアニオンを通過させるが、カチオンを通過させない選択的な膜（Ａ．Ｍ．）、または他のタイプの分離体によって必ず分離されなければならない。これらの膜は、市販品、Nafion、Neosepta、Sybron、Ioni cs、Aqualyticまたは他の市販品から選択されいる。希薄液および濃厚液は、適した分離手段、例えばイオン交換膜、好ましくはカチオンを通過させるが、アニオンを通過させない選択的な膜（ＣＭ）、または他のタイプの分離体によって必ず分離されなければならない。これらの膜は、市販品、Nafion、Neosepta、Sybron、Ionics、Aqualyticまたは他の市販品から選択されいる。上記したように、電極は、平らであっても、他の形状または構造を有してよく、フイルタープレスタイプのクラスターなどに配列されてよい。三次元電極を使用することが好ましい。電源への電極の接続は、単極、双極または混合であり、電極合成セルの特殊なデザインのために双極が好ましい。電気分解は、０〜９０℃の温度で行ってよい。電流密度は、１ｍＡ／ｃｍ²〜５０００ｍＡ／ｃｍ²であり、必ずしも電気分解の間一定である必要はない。電気合成が終了したと判断すると、カソード液を減圧蒸留工程に付し、水を除去する。次いで、アルコール、好ましくは次のもの：エタノール、イソプロパノール、メタノールの１つを残留物に添加する。ｐＨが２未満になるまで、塩酸溶液を得られた溶液に添加する。分離した白い沈殿物が得られる。得られた溶液を、溶媒すべてが除去され、所望の生成物（Ｉ）に対応する固体が残るまで、減圧蒸留する。この白い沈殿物を結晶化し、水で再結晶化し、所望の生成物の特性を従い、製薬用生成物として使用できる白い固体を得る。これらの分析特性は、第１の態様で上記したものと同じであった。上記から明らかなように、本発明の工程において、出発物質として（ＩＩ）を使用しないで、低塩含量を有する溶液からＮ−アセチル−Ｌ−システイン（Ｉ）の分離はさておき、シスチン（ＩＩＩ）またはビス−アセチル−シスチン（ＩＶ）で開始する。このことすべてが工程の簡素化および最良の条件での所望の生成物（Ｉ）の分離をもたらす。一方で、環境的な影響の問題を実際的にゼロに減少させる２つの電気化学技術（連続または同時の電気透析および電気化学還元）は、他の還元または脱塩技術に関して使用される。従来の還元剤、例えばＺｎの使用に比較して電気化学還元技術の安全性を強調しておく。電気透析と電気化学還元工程の間のカスケード接続は、両方の工程が連続的である場合（第１態様）において可能であるが、両方の工程が同一の電気化学反応器において同時に行われる場合、該接続は必要ではない。それゆれに、本発明の方法は、従来技術を超えて明らかな利点を有し、次の点に要約される：ａ）還元剤（金属）を使用しない。ｂ）還元が電気化学的に行われる。ｃ）別の電気化学技術：電気透析によって除去されるので、塩を沈殿および単離する必要がない。ｄ）反応中間物の単離を必要としない。ｅ）工程の条件が望ましくない不純物の形成を防ぐことを助ける。ｆ）実際に環境的悪影響がない。ｇ）危険な試薬（亜鉛）をなくし、制御されない水素の解離を防ぐ故に、試薬の取り扱いが安全である。ｈ）方法の工程の数が減少する。ｉ）すべて自動的に進行する。ｊ）アメリカ薬局方の指針に従うため、生成物の品質が良好である。ｋ）塩基性媒体中でむしろ不安定であるシステインから開始しないで、媒体中で非常に安定なＮ−アセチル−Ｌ−システインの還元工程を直接に行い、不活性雰囲気および低い温度の使用を避ける。図面の簡単な説明図１は、本発明の第１態様を行うために使用される電気化学装置であり、Ａはアニオン膜を示し、Ｃはカチオン膜を示す。図２は、本発明の第２態様を行うために使用される電気化学装置であり、Ａ．Ｍ．はアニオン膜を示し、Ｃ．Ｍ．はカチオン膜を示す。発明の好ましい態様本発明を以下の実施例によって説明するが、添付の請求の範囲に唯一および排他的に示されている本発明の範囲を、実施例は制限するものではない。実施例１１）（ＩＶ）を得るための（ＩＩＩ）のアセチル化Ｌ−シスチン２４ｇを２ＮＮａＯＨ１００ｍＬに溶解し，溶液を０℃に冷却した後、冷２ＮＮａＯＨ５００ｍＬおよび無水酢酸５０ｍＬを少量ずつ交互に攪拌しながら添加した。全工程の間ｐＨを約９に維持した。添加の終了後、２時間後６ＮＨＣｌを添加してｐＨを６〜７にした。２）（ＩＶ）を含む溶液の電気透析大部分の塩含有物を除去するために、先に得られた溶液を、以下の特性を有する電気透析に付した：反応器：１０電気透析セルカチオン膜：ＣＭＸアニオン膜：ＡＭＸカソード：ステインレススチールアノード：Ｔｉ／Ｐｔカソード液＋アノード液：０．１Ｍ酢酸ナトリウム２．０ＬＦＬＵＸ：１５０Ｌ／Ｈ溶解される溶液：上記のセクションにおいて得られる溶液（ＩＶ、酢酸ナトリウムおよび水を含む）ｐＨ：７．３ＦＬＵＸ：３００Ｌ／Ｈ濃縮される溶液：０．１Ｍ酢酸ナトリウム溶液１．５ＬｐＨ：７．５ＦＬＵＸ：３００ｌ／Ｈ循環された全電荷：循環されるべき全電荷１００％電流密度：５０〜２５０Ａ／ｍ²で変化した。電気透析終了後、最初の酢酸ナトリウムの大部分を損失したｐＨ５．３を有する溶液が、希薄溶液に得られた。この溶液を次いで電気還元工程に付した。３）（ＩＶ）を含み、電気透析の工程から生じた溶液の電気還元先の溶液を、カソード：鉛／カーボンアノード：寸法的安定性アノード膜： Nafion からなるユニット面積２００ｃｍ²の電気化学反応器において電気還元工程に付す。カソード液は、先の工程から生じた、希薄溶液として示されるｐＨ５．３を有する溶液であった。アノード液は、４×１０^-2Ｍ硫酸溶液であった。電荷密度２５〜５０ｍＡ／ｃｍ²を維持して２４Ａ．ｈの電荷を循環した後、カソード液を、減圧下で水を除去する回転エバポレーターに入れた。次いで、残留物をメタノールに溶解し、ｐＨを塩酸によって２未満の値に調節した。ろ過された白い沈殿物が生じ；ろ液を減圧蒸留し、水で再結晶する結晶性固体物を得た。白い固体物はＮ−アセチル−システインと同定された（９０％）。実施例２１）（ＩＶ）を得るための（ＩＩＩ）のアセチル化Ｌ−シスチン２４ｇを２ＮＮａＯＨ１００ｍＬに溶解し、溶液を０℃に冷却した後、冷２ＮＮａＯＨ５００ｍＬおよび無水酢酸５０ｍＬを少量ずつ交互に攪拌しながら添加した。全工程の間ｐＨを約９に維持した。添加の終了後、２時間後６ＮＨＣｌを添加してｐＨを６〜７にした。２）（ＩＶ）＋酢酸ナトリウム（ＮａＡｃ）を含む溶液の同時の電気還元＋脱塩ＩＶをＩに転化するためにおよび塩含有物（酢酸ナトリウム）の大部分を除去するために、先のセクションで得られた溶液をカソード液＋希薄液として供給した。この反応器は以下の特性を有する：反応器：区画当たりのユニット面積６３ｃｍ²の４つ区画を有する基本ユニットカチオン膜：Ｎ１１７アニオン膜：ＡＣＳカソード：鉛／カーボンアノード：寸法的安定性アノードアノード液＋濃厚液：０．１Ｍ酢酸ナトリウム０．７５Ｌカソード液＋希薄液：上記のセクションおいて得られる溶液（ＩＶ、酢酸ナトリウムおよび水を含む）０．３５ＬｐＨ：７．３循環された全電荷：循環されるべき全電荷１００％電流密度：５０〜２５０Ａ／ｍ²で変化した。電気透析終了後、最初の酢酸ナトリウムの大部分を損失したｐＨ５．３を有する溶液が、カソード液＋希薄液区分に得られ、ＩＶをＩに還元した。この溶液を減圧下で水を除去する回転エバポレーターに入れた。次いで、残留物をメタノールに溶解し、ｐＨを塩酸によって２未満の値に調節した。ろ過された白い沈殿物が生じ；ろ液を減圧蒸留に付し、水で再結晶する結晶性固体物を得た。白い固体物はＮ−アセチル−システインと同定された（９０％）。

【手続補正書】【提出日】平成１０年１１月１９日（１９９８．１１．１９）【補正内容】次の箇所を補正します。Ｉ.明細書（１）第５頁第１１行、「Nifion、Neosepta、Asahi、Aqualytic」とあるを、「 NAFION、NEOSEPTA、ASAHI、AQUALYTIC」と訂正。（２）第５頁下から第１４行、「を得る。」の後に、「技術分野において周知のように、ここで使用される略語「ＤＳＡ」は、寸法的安定性アノード（Dimensio nal Stable Anode）を意味する。」を挿入。（３）第６頁下から第６行、第８頁下から第２〜１行、第９頁第４行、「Nafion 、Neosepta、Sybron、Ionics、Aqualytic」とあるを、「NAFION、NEOSEPTA、SYB RON、IONICS、AQUALYTIC」と訂正。（４）第１２頁第２行、「Nafion」とあるを、「NAFION」と訂正。ＩＩ．請求の範囲別紙の通り。（別紙）請求の範囲１．シスチンからのＮ−アセチル−システインの電気化学的合成方法であって、（Ａ）（ｉ）Ｌ−シスチンのアセチル化により、Ｎ−アセチル−シスチンを得る工程（ｉｉ）Ｎ−アセチル−シスチンの電気還元および電気透析による脱塩によりＮ −アセチル−システインを得る工程によるＬ−シスチンからのＮ−アセチル−システインの調製；または（Ｂ）（ｉ）Ｌ−シスチンのアセチル化および電気透析による脱塩によりＮ−アセチル −シスチンを得る工程（ｉｉ）Ｎ−アセチル−シスチンの電気還元によりＮ−アセチル−システインを得る工程によるＬ−シスチンからＮ−アセチル−システインの調製；（Ｃ）（ｉ）Ｌ−シスチンの電気還元によりＬ−システインを得る工程（ｉｉ）Ｌ−システインのアセチル化および電気透析による脱塩によりＮ−アセチル−システインを得る工程によるＬ−シスチンからＮ−アセチル−システインの調製；を含んでなる方法。２．工程（Ａ）（ｉｉ）における電気還元および脱塩が、少なくとも、１つのカソードおよび１つのアノードならびに分離手段によって形成される同一の反応器または電気化学セルで行う請求項１に記載の方法。３．カソードが、ガス拡散カソードおよび、グラファイト、カーボン、鉛、錫、亜鉛、銅、白金チタン、いずれかのスチールまたは鉄合金、アルミニウムまたはそれのガリウム、インジウムまたはタリウムとの合金電極によって構成される群から選択される請求項２に記載の方法。４．アノードが、ガス拡散アノード、Ｔｉ−Ｐｔ、Ｔｉ−Ｐｂ、ＤＳＡ酸素、ＤＳＡ塩素、ＰｂＯ₂、ガラス質カーボン、グラファイトからなる群から選択される安定電極からなる請求項２に記載の方法。５．分離手段が、イオン交換膜によって構成される請求項２に記載の方法。６．電気分解工程が０〜９０℃の温度、１ｍＡ／ｃｍ²〜５０００ｍＡ／ｃｍ² の電流密度で行われ、電流密度が工程の間、一定であるかまたは変化できる請求項２に記載の方法。７．工程（Ｂ）（ｉ）及び工程（Ｃ）（ｉｉ）での脱塩操作が、少なくとも、１つのカソード、１つのアノードおよび分離手段によって構成される電気化学セル中で行われる請求項１に記載の方法。８．カソードが、金属、伝導体酸化物、カーボン化合物またはグラファイト誘導体電極およびガス拡散カソードからなる群から選択される平らまたは三次元のカソードによって構成される請求項７に記載の方法。９．アノードが、Ｔｉ−Ｐｔ、Ｔｉ−Ｐｂ、ＤＳＡ酸素、ＤＳＡ塩素、ＰｂＯ₂ 、ガラス質カーボン、ガラス質グラファイト、カーボン誘導体から選択される安定電極、ガス拡散アノードからなる群から選択される請求項２に記載の方法。１０．分離手段がアニオン性およびカチオン性膜から選択される請求項７に記載の方法。１１．電気分析工程が１〜１０００ｍＡ／ｃｍ²の間の電流密度で行われ、電流密度が、工程の間一定であるかまたは変化できる請求項７に記載の方法。１２．工程（Ｂ）（ｉｉ）及び工程（Ｃ）（ｉ）での電気還元操作が、少なくとも、１つの電極、１つのアノードおよび分離手段によって構成される電気化学セル中で行われる請求項１に記載の方法。１３．カソードが、ガス拡散カソードおよび、鉄、アルミニウムまたはそれらとガリウム、インジウムまたはタリウムの合金が存在するスチールまたは合金、グラファイト、カーボン、鉛、錫、亜鉛、銅、白金チタンからなる群から選択される安定電極によって構成される請求項１２に記載の方法。１４．アノードが、ガス拡散アノードおよび、Ｔｉ−Ｐｔ、Ｔｉ−Ｐｂ、ＤＳＡ酸素、ＤＳＡ塩素、ＰｂＯ₂、ガラス質カーボン、ガラス質グラファイト、カーボン誘導体、グラファイトからなる群から選択される安定電極からなる請求項１２に記載の方法。１５．分離手段が、イオン交換膜によって構成される請求項１２に記載の方法。１６．電気還元工程が０〜９０℃の温度、１ｍＡ／ｃｍ²〜５０００ｍＡ／ｃｍ²の電流密度で行われ、電流密度が工程の間、一定であるかまたは変化できる請求項１２に記載の方法。１７．工程（Ｂ）（ｉ）および（ｉｉ）が、独立してまたは連続的に行われる請求項１に記載の方法。１８．工程（Ｃ）（ｉ）および（ｉｉ）が、独立してまたは連続的に行われる請求項１に記載の方法。１９．電気透析において、アルカリ金属またはアルカリ土類金属酢酸塩の濃度が０．０１Ｍと溶解する媒体への溶解を許容できる最大濃度の間である希釈されべき溶液が存在する請求項１に記載の方法。２０．酢酸塩が酢酸ナトリウムである請求項１９に記載の方法。２１．電気透析において、Ｎ−アセチル−システインが、０．０１〜４Ｍの濃度に希釈される溶液として使用される請求項１に記載の方法。２２．電気透析における溶液が２．５〜１０のｐＨ値を有する請求項２１に記載の方法。２３．電気透析において、塩溶液である濃縮される溶液を使用する請求項１に記載の方法。２４．塩がアルカリ金属またはアルカリ土類金属酢酸塩である請求項２３に記載の方法。２５．酢酸塩が酢酸ナトリウムである請求項２４に記載の方法。２６．濃縮される溶液の濃度が０．０１Ｍと溶解させる媒体への塩の溶解を許容できる最大濃度の間である請求項２３に記載の方法。２７．電気還元において、アルカリ金属またはアルカリ土類金属酢酸塩の濃度が０．０１Ｍと溶解させる媒体へその塩の溶解を許容させる最大濃度の間である溶液に構成されるカソード液が存在する請求項２３に記載の方法。２８．酢酸塩が酢酸ナトリウムである請求項２３に記載の方法。２９．電気還元において、０．０１〜４ＭのＮ−アセチル−システインの濃度を有するカソード液を使用する請求項１に記載の方法。３０．電気還元において、カソード液が２．５〜１０のｐＨを有する請求項１に記載の方法。３１．電気還元において、塩電解質をアノード液として使用する請求項１に記載の方法。３２．酢酸ナトリウムが０．０１〜２０Ｍの濃度で存在する請求項２０、２５または２８に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ガルシア・ガルシア，ビセンテスペイン、エ―03180トレビエハ、クレメンテ・ゴサルベス26番、クアルト・ア (72)発明者ゴンザレス・ガルシア，ホセスペイン、エ―03201エルチェ、カピタン・アルフォンソ・ビベス44―２―デ番【要約の続き】インは、製薬分野において重要な用途を有する。

Claims

【特許請求の範囲】１．シスチンからのＮ−アセチル−システインの電気化学的合成方法であって、（Ａ）以下の工程：（ｉ）Ｌ−シスチンのアセチル化により、Ｎ−アセチル−シスチンを得る工程（ｉｉ）Ｎ−アセチル−シスチンの電気還元および電気透析による脱塩によりＮ −アセチル−システインを得る工程によるＬ−シスチンからのＮ−アセチル−システインの調製；または（Ｂ）以下の工程：（ｉ）Ｌ−シスチンのアセチル化および電気透析による脱塩によりＮ−アセチル −シスチンを得る工程（ｉｉ）Ｎ−アセチル−シスチンの電気還元によりＮ−アセチル−システインを得る工程によるＬ−シスチンからＮ−アセチル−システインの調製；（Ｃ）以下の工程：（ｉ）Ｌ−シスチンの電気還元によりＬ−システインを得る工程（ｉｉ）Ｌ−システインのアセチル化および電気透析による脱塩によりＮ−アセチル−システインを得る工程によるＬ−シスチンからＮ−アセチル−システインの調製；を含んでなることを特徴とする方法。２．（Ａ）（ｉｉ）における電気還元および脱塩が、少なくとも１つのカソードおよび１つのアノードならびに分離手段によって形成される同一の反応器または電気化学セルで行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。３．カソードが、グラファイト、カーボン、鉛、錫、亜鉛、銅、白金チタン、いずれかのスチールまたは鉄合金、アルミニウムまたはそれのガリウム、インジウムまたはタリウムとの合金電極、ガス拡散カソードによって構成されることを特徴とする請求項２に記載の方法。４．アノードが、ガス拡散アノード、Ｔｉ−Ｐｔ、Ｔｉ−Ｐｂ、ＤＳＡ酸素、ＤＳＡ塩素、ＰｂＯ₂、ガラス質カーボン、グラファイトから選択される安定電極からなることを特徴とする請求項２に記載の方法。５．分離手段が、イオン交換膜によって構成されることを特徴とする請求項２に記載の方法。６．電気分解工程が０〜９０℃の温度、１ｍＡ／ｃｍ²〜５０００ｍＡ／ｃｍ² の電流密度で行われ、電流密度が工程の間、一定であるかまたは変化できることを特徴とする請求項２に記載の方法。７．（Ｂ）（ｉ）及び（Ｃ）（ｉｉ）での脱塩操作が、少なくとも、１つのカソード、１つのアノードおよび分離手段によって構成される電気化学セル中で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。８．カソードが平らまたは三次元の金属、伝導体酸化物、カーボン化合物またはグラファイト誘導体電極またはガス拡散カソードによって構成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。９．アノードが、Ｔｉ−Ｐｔ、Ｔｉ−Ｐｂ、ＤＳＡ酸素、ＤＳＡ塩素、ＰｂＯ₂ 、ガラス質カーボン、ガラス質グラファイト、カーボン誘導体から選択される安定電極、ガス拡散アノードからなることを特徴とする請求項２に記載の方法。１０．分離手段がアニオン性またはカチオン性膜によって構成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。１１．電気分析工程が１〜１０００ｍＡ／ｃｍ²の間の電流密度で行われ、電流密度が、工程の間一定であるかまたは変化できることを特徴とする請求項７に記載の方法。１２．（Ｂ）（ｉｉ）及び（Ｃ）（ｉ）での電気還元操作が、少なくとも、１つの電極、１つのアノードおよび分離手段によって構成される電気化学セル中で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。１３．カソードが、アルミニウムまたはそれらとガリウム、インジウムまたはタリウムの合金が存在するスチールまたは合金、グラファイト、カーボン、鉛、錫、亜鉛、銅、白金チタン、鉄からなる電極、ガス拡散カソードによって構成されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。１４．アノードが、ガス拡散アノード、Ｔｉ−Ｐｔ、Ｔｉ−Ｐｂ、ＤＳＡ酸素、ＤＳＡ塩素、ＰｂＯ₂、ガラス質カーボン、ガラス質グラファイト、カーボン誘導体、グラファイトから選択される安定電極からなることを特徴とする請求項１２に記載の方法。１５．分離手段が、イオン交換膜によって構成されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。１６．電気還元工程が０〜９０℃の温度、１ｍＡ／ｃｍ²〜５０００ｍＡ／ｃｍ²の電流密度で行われ、電流密度が工程の間、一定であるかまたは変化できることを特徴とする請求項１２に記載の方法。１７．工程（Ｂ）の（ｉ）および（ｉｉ）が、独立してまたは連続的に行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。１８．工程（Ｃ）の（ｉ）および（ｉｉ）が、独立してまたは連続的に行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。１９．電気透析において、アルカリ金属またはアルカリ土類金属酢酸塩の濃度が０．０１Ｍと溶解する媒体への溶解を許容できる最大濃度の間である希釈されべき溶液が存在することを特徴とする請求項１に記載の方法。２０．酢酸塩が酢酸ナトリウムであることを特徴とする請求項１９に記載の方法。２１．電気透析において、Ｎ−アセチル−システインが、０．０１〜４Ｍの濃度に希釈される溶液として使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。２２．電気透析における溶液が２．５〜１０のｐＨ値を有する請求項２１に記載の方法。２３．電気透析において、濃縮される溶液として塩溶液を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。２４．塩がアルカリ金属またはアルカリ土類金属酢酸塩である請求項２３に記載の方法。２５．酢酸塩が酢酸ナトリウムである請求項２４に記載の方法。２６．濃縮される溶液の濃度が０．０１Ｍと溶解させる媒体への塩の溶解を許容できる最大濃度の間であることを特徴とする請求項２３に記載の方法。２７．電気還元において、アルカリ金属またはアルカリ土類金属酢酸塩の濃度が０．０１Ｍと溶解させる媒体へその塩の溶解を許容させる最大濃度の間である溶液に構成されるカソード液が存在することを特徴とする請求項２３に記載の方法。２８．酢酸塩が酢酸ナトリウムである請求項２３に記載の方法。２９．電気還元において、０．０１〜４ＭのＮ−アセチル−システインの濃度を有するカソード液を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。３０．電気還元において、カソード液が２．５〜１０のｐＨを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。３１．電気還元において、塩電解質をアノード液として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。３２．酢酸ナトリウムが０．０１〜２０Ｍの濃度で存在することを特徴とする請求項２０、２５または２８に記載の方法。