JPH05309204A - Ｌ−α−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステルの改良された結晶製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 溶液からＬ−α−アスパルチル−Ｌ−フェニ
ルアラニンメチルエステルの結晶を晶出させる際に好適
な回転翼を備えた晶析装置が開示されている。その攪拌
翼は槽底部を掃引する下段翼と、その上に設けられてい
る上段翼から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、濾過操作または脱水操
作において取り扱い性のよいＬ−α−アスパルチル−Ｌ
−フェニルアラニンメチルエステルを晶析させる方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｌ−α−アスパルチル−Ｌ−フェニルア
ラニンメチルエステル（以下、ＡＰＭと略する）は、そ
の良質な呈甘味性から、低カロリーの甘味剤として広く
利用が期待されている物質である。このＡＰＭを工業的
に製造する方法としては、現在まで、いろいろの方法が
知られているが、そのいずれの製造方法によるにして
も、反応液よりＡＰＭを単離し、製品として取得するた
めに、晶析工程は不可欠なものである。

【０００３】この晶析工程は、通常、例えば、粗成品を
水、有機溶媒または含水有機溶媒に溶解し、攪拌機を備
えた晶析装置を用いて、冷媒との熱交換もしくは減圧下
で溶媒の一部を気化することにより冷却を行い、結晶析
出させた後、これを遠心分離機等で濾別・脱水する方法
が採用されている。また、ある濃度以上のＡＰＭ水性溶
液を機械的に攪拌等の強制流動を与えることなく見掛け
上氷菓状の擬似固相となるように、伝導伝熱により冷却
し、擬似固相生成後、必要によりさらに冷却を行うこと
により結晶を得る方法も知られている。

【０００４】しかしながら、従来の攪拌機を備えた晶析
装置、例えば、パドル型またはタービン型等の攪拌手段
を備えた晶析装置で得られるＡＰＭは微細な針状の晶癖
を呈し、したがって、濾過・脱水における固液分離性は
極めて不良であり、実用上大いに問題があった。

【０００５】また、固液分離操作を繰り返していると、
ケーキの基礎層が圧密固化してしまい、その除去に多く
の労力と時間を要するという問題も生じ、晶析工程に続
く乾燥工程においても、ケーキの含水量が多く乾燥負荷
が高くなり、かつ得られる乾燥粉体の嵩比重も大きくな
り取り扱いが非常に困難となる。

【０００６】また系を攪拌せずに冷却を伝導伝熱のみに
よる方法は非常に長い操業時間を要するので工業的には
到底実施できる方法ではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、濾過
操作または脱水操作において取り扱い性のよいＡＰＭを
その溶液から晶析させる方法を見出すことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ＡＰＭ
をその溶液から晶出させるに際して、下記の特定の構成
の晶析装置中で攪拌しながら冷却晶出を行うことで解決
された。

【０００９】晶析装置は攪拌翼および邪魔板を備えた縦
型攪拌槽よりなり、 （イ）攪拌翼は回転軸に固定された上段翼および下段翼
よりなる。

【００１０】（ロ）上段翼、下段翼は、いずれも左右対
称の実質的平板であり、同一平面上にない。

【００１１】（ハ）邪魔板は、槽側壁面に沿って軸方向
に複数個、間隔をおいて配設されることを特徴とするも
のである。

【００１２】本発明に使用しうる晶析装置を例示すれば
図１〜図５のようである。

【００１３】攪拌翼は上段翼３および下段翼５よりなり
回転軸２に固定されている。

【００１４】上段翼は左右対称の平板よりなり、その横
幅は通常槽径の０．３〜０．６倍、好ましくは０．４〜
０．５倍である。上段翼の先端部には上方および／また
は下方に突出するフィン４が備えられてもよく（図３，
１，２，５）、その形状は左右対称でありその横幅は通
常上段翼片側の横幅の１／４〜１／２である。また上段
翼は格子状のものであってもよい（図５）。

【００１５】下段翼は左右対象の実質的に平板であるが
折り線６が回転軸と平行である折り曲げにより後退翼を
形成してもよい（図１，２，３，５）。

【００１６】折り曲がり具合は左右対称であり、通常折
り線と軸との距離は横幅の１／２〜２／３である。折り
曲がり角度は通常３０〜６０°であり、４５°程度が好
ましい。後退翼の両端の距離（回転半径の２倍）は通常
槽径の０．３〜０．７倍好ましくは０．５〜０．６倍で
あり、上段翼の横幅と同等またはそれより大である。

【００１７】下段翼も先端部には上方に突出するフィン
が備えられてもよく（図４）、その形状は左右対称であ
り、その横幅は通常下段翼片側の横幅の１／４〜１／２
である。下段翼下端と槽底との距離は通常槽内径の０．
０１〜０．０６倍である。上段翼、下段翼ともその高さ
は特に制限はなく、槽の高さを考慮し決定される。上段
翼と下段翼の平板は同一平面上にはなく通常３０〜９０
°好ましくは４５°の角度をなし、上段翼が下端にフィ
ンを有する場合は上段翼のフィンの下端が下段翼の上端
より下に、下段翼が上端フィンを有する場合は下段翼の
フィンの上端が上段翼の下端より上になるよう両翼が位
置することが好ましい。

【００１８】邪魔板７は槽の内周壁面に、下部から上部
まで軸方向に複数個間隔をおいて配設される。

【００１９】さらに槽にはジャケット８を備え冷媒を循
環させて槽内を冷却する構造になっている。

【００２０】取り扱うことのできるＡＰＭ溶液は広い範
囲の濃度に亘るが、例えば、水溶液の状態でＡＰＭの濃
度を２重量％〜飽和溶解度の水溶液、好ましくは３．５
〜４．０重量％を例示することができる。

【００２１】晶析温度は８０℃から０℃、好ましくは、
６０℃から５℃までの範囲である。ＡＰＭを晶析させる
にあたっては、前述の攪拌翼の周速を０．１〜１．５ｍ
／ｓｅｃ、好ましくは０．３〜１．０ｍ／ｓｅｃの範囲
に保ちながら徐々に冷却する。

【００２２】本発明の方法によれば、晶析液を攪拌しな
がら冷却して濾過性のよい結晶が得られる。すなわちＡ
ＰＭの結晶が析出しながら晶析液（スラリー）の流動性
は良好に保たれかつ得られた結晶は、その後の輸送・分
離・乾燥等の工程での操作性もよく、物理的な衝撃にも
極めて強固である。

【００２３】また、通常は晶出した結晶が伝熱面に固着
し、いわゆるスケーリングを生じてその除去に非常な困
難を伴うことが多々あるにもかかわらず、本発明方法に
よるＡＰＭの晶析では冷却面からの結晶層の離脱・脱落
が極めて容易であり、結晶の槽内壁等への固着は認めら
れない。

【００２４】本発明によれば、濾過性のよいＡＰＭ結晶
を得ることができるので、製品の固液分離性が向上する
ばかりでなく晶析時間が短縮されることによる装置の小
型化、乾燥機の負荷の軽減、各工程における作業性の著
しい向上を図ることができる。なお本発明の方法をＡＰ
Ｍの環化物であるジケトピペラジン（ＤＫＰ）、Ｌ−α
−アスパラチル−Ｌ−フェニルアラニン等の不純物を含
む粗ＡＰＭ液に適用した場合、固液分離における付着母
液の低減とケーキ洗浄性の向上により、これらの不純物
を含まない高純度のＡＰＭ結晶を得ることができ、本発
明は、経済的にも格段に有利なＡＰＭ晶析プロセスを提
供するものである。

【００２５】なお、図６から図８に示した従来用いられ
た攪拌羽根では、攪拌速度を速くするとＡＰＭの結晶が
小さくなり、また、遅くすると流動が悪くなり結晶の伝
熱面への付着が起こりトラブルが発生する。

【００２６】以下実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。

【００２７】

【実施例】

実施例１ この実施例は、図１の晶析装置を用いて行った。槽は内
径：７００ｍｍ、高さ：８５０ｍｍ、容量３００リット
ルで内部に邪魔板が等間隔に４枚ついている。

【００２８】攪拌翼は上段翼横幅３８５ｍｍ、高さ３１
５ｍｍ、フィンの横幅６０ｍｍ、突出長さ１０５ｍｍ、
下段翼との交叉角４５°、下段翼の軸の中心と折り線ま
での距離１４０ｍｍ、折り曲げ角４５°、回転半径２１
０ｍｍ、高さ３１５ｍｍのものを使用した。下段翼下端
と槽底との距離は２５ｍｍである。

【００２９】槽に、３％のＤＫＰを含むＡＰＭ９．５ｋ
ｇを溶解した原料溶液２５０リットル（６０℃、ＡＰＭ
の初期濃度３．６重量％）を張り込み、攪拌翼の回転数
を３０ｒｐｍとし、ジャケット８に１０℃の冷媒を循環
し、また、常に溶液内部から冷却されるような操作つま
り、真空ポンプにより、晶析槽内部をその温度ととも
に、真空度を調節する減圧下のもとで晶析を行った。試
験を開始してから約４０分経過したときに溶液中に結晶
が析出しはじめた。このときの溶液温度は４０℃であっ
た。１時間経過したところで溶液全体に結晶が充満し
た。その後、０℃の冷媒を循環してスラリーを５℃まで
冷却した。試験を開始して３時間で晶析を終了した。

【００３０】このようにして得られたスラリーを遠心分
離機によって、濾過・脱水を行ったところ、２０分後に
ケーキ水分が４０％となった。得量１２．５ｋｇ（湿
潤）、回収率８０％、ＤＫＰ含有率０．１％であった。

【００３１】比較例１ この比較例１では、図８に示す平羽根タービン型の攪拌
翼でＤ＝４００ｍｍのものを実施例１で用いた晶析槽に
配設して行った。実施例１と同じ原料を用い晶析方法も
同様にしたが攪拌翼の性質上、回転数は１００ｒｐｍと
した。晶析途中にスラリーが流動しない部分が発生し、
排出時には内壁に大量の固形物の付着があった。その後
の濾過・脱水に２時間以上かけても水分は６０％以上で
あった。また、濾過洩れもあり、回収率は６０％であっ
た。

【００３２】実施例２ 実施例１と同じ攪拌翼を用い、張り込みＡＰＭ水溶液も
実施例と同様であるが、攪拌翼の回転数を５０ｒｐｍと
し、常圧下でジャケットの冷媒を循環することにより冷
却晶析を行った。なお、冷媒の温度は結晶が析出するま
では、１０℃とし、その後は０℃の冷媒を循環し、スラ
リー温度７℃で晶析を終了した。晶析時間は約４時間で
あった。

【００３３】このようにして得られたスラリーを遠心分
離機によって、濾過・脱水を行ったところ、２０分後の
ケーキ水分が４０％であり、得量１２．５ｋｇ（湿
潤）、回収率８０％であった。

【００３４】なお、上記の実施例はいずれもバッチ操作
で行ったが、工業的には、連続運転も可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明は上述の説明および実施例からも
明らかなように、ＡＰＭを晶析し分離する工程において
次のような点でメリットがある。

【００３６】（１）攪拌翼以外に特殊な装置を必要とせ
ず、通常の円筒縦型槽を利用することができる。

【００３７】（２）本発明の方法で得られるＡＰＭ結晶
を含むスラリーは、固液分離が、従来法由来のものより
短時間ですむ。

【００３８】（３）結晶の分離性が著しくよいから、洗
浄効果が高まり不純物の少ない製品が得られる。

【００３９】（４）乾燥工程における負荷が軽減され、
乾燥後の粉体の取り扱い性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法に使用する特定の攪拌翼を備えた
晶析装置の一例の模式的断面図である。

【図２】本発明の方法に使用する特定の攪拌翼を備えた
晶析装置の他の例の模式的断面図である。

【図３】本発明の方法に使用する特定の攪拌翼を備えた
晶析装置の他の例の模式的断面図である。

【図４】本発明の方法に使用する特定の攪拌翼を備えた
晶析装置の他の例の模式的断面図である。

【図５】本発明の方法に使用する特定の攪拌翼を備えた
晶析装置の他の例の模式的断面図である。

【図６】本発明の方法に使用しない攪拌翼の形状を示す
図である。

【図７】本発明の方法に使用しない攪拌翼の形状を示す
図である。

【図８】本発明の方法に使用しない攪拌翼の形状を示す
図である。

【符号の説明】

１ 晶析装置 ２ 回転軸 ３ 上段翼 ４ フィン ５ 下段翼 ６ 折り線 ７ 邪魔板 ８ ジャケット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｌ−α−アスパルチル−Ｌ−フェニルア
   ラニンメチルエステルをその溶液から晶出させる方法で
   あって、その溶液を、下記（イ）〜（ハ）で特定する構
   成の攪拌翼および邪魔板を備えた縦型攪拌槽よりなる晶
   析装置を使用し攪拌しながら冷却晶出を行う方法。 （イ）攪拌翼は回転軸に固定された上段翼および下段翼
   よりなる。 （ロ）上段翼、下段翼は、いずれも左右対称の実質的平
   板であり、同一平面上にない。 （ハ）邪魔板は、槽側壁面に沿って軸方向に複数個、間
   隔をおいて配設される。