JPH06306029A

JPH06306029A - 新規フェニルアラニン塩結晶とその製造法

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Publication number: JPH06306029A
Application number: JP6197293A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Takemoto; 正竹本; Toyohito Tsuchiya; 豊人土屋; Teruo Yonekawa; 輝夫米川
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1994-11-01
Anticipated expiration: 2017-08-19
Also published as: JP3316917B2

Abstract

(57)【要約】【目的】不純物としてのＬ−チロシン、Ｄ−フェニ
ルアラニンの淘汰性の高いＬ−フェニルアラニンを含む
塩を見いだす。【構成】モノメチル硫酸及びフェニルアラニンを含
む溶液を晶析操作に晒して、新規物質光学活性フェニ
ルアラニンモノメチル硫酸塩結晶を取得する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規光学活性フェニル
アラニンモノメチル硫酸塩結晶及びその製造法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のＬ−フェニルアラニン（以下Ｌ−
Ｐｈｅと略記する）製造に於て、その品質面で問題とさ
れる不純物が２つあげられる。その１つが、発酵法で製
造する場合は発酵液に共存するＬ−チロシン（以下Ｌ−
Ｔｙｒと略記する）の混入であり、もう１つが、Ｌ−Ｐ
ｈｅの光学異性体であるＤ−フェニルアラニン（以下Ｄ
−Ｐｈｅと略記する）である。

【０００３】前者の不純物Ｌ−Ｔｙｒに関しては、その
淘汰性の良いとされるいくつかのＬ−Ｐｈｅ誘導体結晶
も見いだされている（例えば、特開昭６０ー１３７４６
のＬ−フェニルアラニン１ナトリウム５水和物、特開昭
５６ー７９６５２のＬ−フェニルアラニン１／２硫酸塩
１／２水和物）。しかし、それらは、いずれもＬ−Ｐｈ
ｅ誘導体結晶の溶解度が極めて高くなるため、晶析母液
へのＬ−Ｐｈｅの損失が多くなり収率が低下する問題が
ある。そこで、高収率を得るために、Ｌ−Ｐｈｅ濃度を
高くして晶析しているが、その結果、晶析させるスラリ
ー濃度が高くなり、晶析スラリーの攪拌動力の増大、分
離結晶に付着した母液中の不純物の混入といった問題が
生じる。

【０００４】もう一方の不純物Ｄ−Ｐｈｅは、Ｌ−Ｐｈ
ｅを含む発酵液を処理する段階での、高温条件、アルカ
リ性条件下で、Ｌ−Ｐｈｅがラセミ化して生じるもので
ある。又、Ｌ−Ｐｈｅを原料として用いた各種物質の製
造に於て、目的物質となり得なかったＬ−Ｐｈｅ誘導体
は、加水分解等の方法で置換基を脱離させ、生成したＬ
−Ｐｈｅを回収し、再度原料として用いる方法が経済的
に有利であるために、工業的に行われることが多いが、
製造工程中及び回収工程中でのラセミ化によっても生じ
る。

【０００５】このようにして、生成したＤ−Ｐｈｅは、
通常の晶析条件では、Ｌ−Ｐｈｅから効率よく除去する
ことが困難である。それは、溶液中のＤ−Ｐｈｅが結晶
として析出する場合には、共存するＬ−Ｐｈｅと一対に
なり、ラセミ化合物であるＤＬ−Ｐｈｅ結晶を形成し、
その溶解度は、一般にＬ−Ｐｈｅのそれよりもはるかに
低いことに起因する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、操作
が簡便で且つ不純物としてのＬ−Ｔｙｒ，Ｄ−Ｐｈｅの
淘汰性の高いＬ−Ｐｈｅの塩を見いだすことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
鋭意検討した結果、驚くべきことにモノメチル硫酸（以
下ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈと略記する）とＬ−Ｐｈｅを含む水性溶
液から晶析操作により得られた結晶が、今まで知られて
いないＬ−フェニルアラニンモノメチル硫酸塩（以
下、Ｌ−Ｐｈｅ・ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ塩と略記する）である
こと、又、光学的に純度の低いＬ−ＰｈｅとＣＨ₃ＳＯ₄
Ｈ塩の晶析系からも、光学純度の極めて高いＬ−Ｐｈｅ
・ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ塩が得られること、さらには、Ｌ−Ｔｙ
ｒの淘汰性も極めて高いことを見いだし、本発明を完成
した。

【０００８】又、ラセミ体ＤＬ−ＰｈｅとＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ
を含む水性溶液から晶析によって得た結晶も、Ｌ−Ｐｈ
ｅから得られた結晶と同一の粉末Ｘ線回折スペクトル、
赤外線吸収スペクトルであることから、ＤＬ−Ｐｈｅ・
ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ塩はラセミ混合物であることが判明した。
このことは、光学的に不純なＬ−Ｐｈｅを効率よく光学
精製するうえで、重要な知見である。

【０００９】本発明の晶析に供せられるＣＨ₃ＳＯ₄Ｈの
量は、対応するＬ−Ｐｈｅに対し等モル以上あればよ
い。ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ量が少ないと、晶析収率の低下を招く
が、ＣＨ₃ＳＯ₄ＨがＬ−Ｐｈｅより等モル以下の場合に
は、Ｌ−Ｐｈｅ・ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ塩結晶とＬ−Ｐｈｅ結晶
とが共存した状態で得られることもある。この場合も、
後述する方法で容易に、この混合結晶から、遊離したＬ
−Ｐｈｅを得ることができる。逆に、ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈが多
くなるにつれ生成する塩の溶解度は著しく減少する傾向
を示し晶析収率は増大するが、必要以上に多くすること
は経済的でない。

【００１０】使用するＣＨ₃ＳＯ₄Ｈはメタノールと硫酸
から容易に調製されるが、ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈと塩基との塩を
硫酸、塩酸等の酸で遊離させたものも使用できる。この
ような塩としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ
金属塩、カルシウム等のアルカリ土類金属塩、アンモニ
ア、トリエチルアミン等のアミン塩等があげられる。

【００１１】本発明は、望ましくは水溶媒中で晶析させ
るが、水と混和する他の有機溶媒が含まれていても、問
題ない。他の有機溶媒としては、メタノール、エタノー
ル等のアルコール類、アセトン等のケトン類、蟻酸、酢
酸等のカルボン酸類、アセトニトリル等のニトリル類が
あげられる。

【００１２】晶析方法は、濃縮晶析、冷却晶析等通常の
晶析方法で可能であるが、温度による溶解度の差が大き
いので、冷却晶析が効率良い。又、Ｌ−Ｐｈｅ・ＣＨ₃
ＳＯ₄Ｈ塩の溶解度が、一般に水に比べて有機溶媒に低
いことから、Ｌ−ＰｈｅとＣＨ₃ＳＯ₄Ｈを含む水溶液
を、水と混和する有機溶媒と混合することによっても得
られる。更には、ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈが塩基との塩の場合は酸
による中和晶析も可能である。

【００１３】本結晶を得るには、晶析系にＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ
とＬ−Ｐｈｅとが存在すれば良く、両者の混合順序には
影響されない。例えば、モノメチル硫酸ナトリウム塩
（以下、ＣＨ₃ＳＯ₄Ｎａと略記する）を硫酸で中和した
後、結晶状のＬ−Ｐｈｅを添加しても、Ｌ−Ｐｈｅを硫
酸水溶液に加え溶解させたものにＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ、あるい
はモノメチル硫酸ナトリウムを加えて晶析させても、い
ずれもＬ−Ｐｈｅ・ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ塩が得られる。

【００１４】晶析時のＬ−Ｐｈｅの濃度は、対応するＣ
Ｈ₃ＳＯ₄Ｈの量及び、水と混和する有機溶剤を含む水性
溶媒を用いた場合、その有機溶媒の種類と含有量に、溶
解度が大きく影響されるために、特に限定されないが、
０．１ｇ／ｄｌ以上の濃度であれば晶析は可能である。
溶媒として実質的に有機溶媒を含まない場合、望ましく
は、１ｇ／ｄｌ以上で晶析するのがよい。

【００１５】晶析時の温度は、低温で晶析するほど溶解
度が下がり晶析率が増加する為、６０℃以下、望ましく
は３０℃以下に保つ。

【００１６】このようにして得られたＬ−Ｐｈｅ・ＣＨ
₃ＳＯ₄Ｈ塩は、その水溶液を陰イオン交換樹脂を用いて
ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈを除去するか、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、アン
モニア等の通常用いられる塩基で中和して、晶析に賦す
ること等で容易に遊離のＬ−Ｐｈｅを得ることができ
る。

【００１７】尚、上記の説明及び以下の実施例はＬ−Ｐ
ｈｅ・ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ塩を目的物質として記述している
が、対掌体であるＤ−Ｐｈｅ・ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ塩が目的物
質の場合も同様であることは、言うまでもない。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により、詳細に説明する

【００１９】

【実施例１】ＣＨ₃ＳＯ₄Ｎａ１３．４ｇ（０．１ｍｏ
ｌ）、Ｌ−Ｐｈｅ４．１３ｇ（２５ｍｍｏｌ）を水３
５ｍｌに加え、硫酸でｐＨ＝０に調整した。これを、約
７０℃で加熱溶解した後、冷却した。析出した結晶を吸
引濾過分離し、少量の冷水で洗浄、減圧乾燥した。得量
５．７８ｇ。本結晶は各種物性測定の結果Ｌ−Ｐｈｅ
・ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈであった。それらの物性測定結果は、表
１、図１、図２及び図３に示した。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【実施例２】ＤＬ−Ｐｈｅ４．１３ｇ（２５ｍｍｏ
ｌ）を用いる以外は実施例１と同様にした。結晶得量
４．５７ｇ。本結晶のＩＲスペクトル及び粉末Ｘ線回折
は実施例１で得られた結晶のそれと同一であった。又、
融点は、１７３〜１７４．５℃であった。

【００２２】

【実施例３】Ｌ−Ｐｈｅ３．７２ｇ（２２．５ｍｍｏ
ｌ）、Ｄ−Ｐｈｅ０．４１ｇ（２．５ｍｍｏｌ）（Ｄ
−Ｐｈｅ／Ｌ−Ｐｈｅ＝１１％）を用いる以外は実施例
１と同様にした。結晶得量５．０１ｇ。得られた結晶
を光学活性カラムを用いたＨＰＬＣで分析したところ、
Ｄ−Ｐｈｅは、Ｌ−Ｐｈｅに対し１％含まれるのみであ
った。

【００２３】

【比較例１】Ｌ−Ｐｈｅ３．７２ｇ（２２．５ｍｍｏ
ｌ）、Ｄ−Ｐｈｅ０．４１ｇ（２．５ｍｍｏｌ）（Ｄ
−Ｐｈｅ／Ｌ−Ｐｈｅ＝１１％）を水５０ｍｌに懸濁さ
せ、これに硫酸を加えて溶解させた。この溶液を５０％
水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを６に調整し、析出した
結晶を４０℃で濾過分離した。結晶得量２．９８ｇ。
得られた結晶を光学活性カラムを用いたＨＰＬＣで分析
したところ、Ｄ−Ｐｈｅは、Ｌ−Ｐｈｅに対し１４．７
％含まれていた。

【００２４】

【実施例４】ＣＨ₃ＳＯ₄Ｎａ６．３９ｇ（０．０４８
ｍｏｌ）、Ｌ−Ｐｈｅ１．９７ｇ（１１．９ｍｍｏ
ｌ）、Ｌ−Ｔｙｒ９８ｍｇ（５ｗｔ％対Ｌ−Ｐｈｅ）
を水１５ｍｌに加え、硫酸でｐＨ＝０に調整した。これ
を、約７０℃で加熱溶解した後、冷却した。析出した結
晶を吸引濾過分離し、少量の冷水で洗浄、減圧乾燥し
た。結晶得量２．６２ｇ。本結晶中にはＬ−Ｐｈｅ
１．５４ｇ（９．３ｍｍｏｌ）、Ｌ−Ｔｙｒは２８．
６ｍｇ（１．９ｗｔ％対Ｌ−Ｐｈｅ）含まれていた。

【００２５】

【比較例２】Ｌ−Ｐｈｅ１．９７ｇ（１１．９ｍｍｏ
ｌ）、Ｌ−Ｔｙｒ９８ｍｇ（５ｗｔ％対Ｐｈｅ）を水３
０ｍｌに加え、８０℃で加熱溶解した後、４０℃まで徐
冷した。析出した結晶を吸引濾過分離し、少量の水で洗
浄、減圧乾燥した。結晶得量０．６５ｇ。本結晶中には
Ｌ−Ｐｈｅ０．５９ｇ（３．６ｍｍｏｌ）、Ｌ−Ｔｙ
ｒは５５ｍｇ（９．４ｗｔ％対Ｌ−Ｐｈｅ）含まれてい
た。

【００２６】

【実施例５】ＣＨ₃ＳＯ₄Ｎａ３．１９ｇ（２３．８ｍ
ｍｏｌ）、Ｌ−Ｐｈｅ１．９７ｇ（１１．９ｍｍｏ
ｌ）を水１０ｍｌと酢酸５ｍｌの混合液に加え、これを
硫酸でｐＨを０．６に調整して得られた溶液を氷冷し、
析出した結晶を吸引濾過分離した。結晶得量１．７８
ｇ。本結晶中にはＬ−Ｐｈｅが１．０１ｇ含まれてい
た。

【００２７】

【実施例６】Ｌ−Ｐｈｅ・ＣＨ₃ＳＯ₄Ｈ塩２．３８ｇ
を水９ｍｌに溶解させた液をアセトン５０ｍｌに滴
下すると、混合液は白濁した。冷蔵庫内で結晶を熟成さ
せた後、吸引濾過分離した。乾燥後の結晶重量１．８
６ｇ。

【００２８】

【実施例７】メタノール３３ｍｌに９５％硫酸５．
８ｍｌを加え、加熱還流した。その後、メタノールを減
圧下留去した後、全体が１５ｍｌになるまで水を加えＣ
Ｈ₃ＳＯ₄Ｈ溶液を調製した。これに、Ｌ−Ｐｈｅ２．
７ｇとＤ−Ｐｈｅ０．３ｇを加え（ＤーＰｈｅ／Ｌ−
Ｐｈｅ＝１１．１％）、加熱して溶解した後、氷冷し
た。析出した結晶を吸引濾過により分離し、少量の冷水
で洗浄した。結晶得量３．７３ｇ。光学活性カラムを
用いたＨＰＬＣ分析の結果、本結晶中には、Ｌ−Ｐｈｅ
が１．６６ｇ、Ｄ−Ｐｈｅが０．０４９ｇ含まれていた
（ＤーＰｈｅ／Ｌ−Ｐｈｅ＝２．９％）。又、ＣＨ₃Ｓ
Ｏ₄Ｈ溶液中に残存するメタノールによりエステル化さ
れたＬ−フェニルアラニンメチルエステルが４１ｍｇ含
まれていた。

【００２９】

【発明の効果】本発明の方法によれば、簡便な操作及び
安価な物質を用い、高収率で高純度な光学活性Ｐｈｅを
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で得られた結晶の粉末Ｘ線回折図（Ｃ
ｕＫα線）

【図２】実施例１で得られた結晶のＩＲチャ−ト（ＫＢ
ｒ法）

【図３】実施例１で得られた結晶のＮＭＲチャ−ト（溶
媒：重水）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学活性フェニルアラニンモノメチル
硫酸塩結晶
【請求項２】モノメチル硫酸及びフェニルアラニンを
含む溶液を晶析操作に晒すことを特徴とする光学活性フ
ェニルアラニンモノメチル硫酸塩の製造法