JPH064656B2 - ホスホエノ−ルピルビン酸モノナトリウム塩1水和物の製造方法 - Google Patents

ホスホエノ−ルピルビン酸モノナトリウム塩1水和物の製造方法

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JPH064656B2
JPH064656B2 JP18861186A JP18861186A JPH064656B2 JP H064656 B2 JPH064656 B2 JP H064656B2 JP 18861186 A JP18861186 A JP 18861186A JP 18861186 A JP18861186 A JP 18861186A JP H064656 B2 JPH064656 B2 JP H064656B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ホスホエノールピルビン酸(以下、「PE
P」と略す)モノナトリウム塩1水和物の製造方法に関
し、さらに詳しくは、より短時間で、高純度の前記化合
物を収率よく得ることができる、PEPモノナトリウム
塩1水和物の製造方法の関する。
[従来の技術] PEPは高エネルギーリン酸化合物であり、特にアデノ
シン三リン酸(ATP)を再生する生化学上及び酵素化
学上重要な化合物である。また、最近では、酵素触媒有
機合成反応に用いられたり[例えば、ジャーナル オブ
アメリカン ケミカル ソサエティー(J.Amer.Chem.S
oc.,)107巻、7008頁及び7019頁、1985
年参照]、それ以外にも血液保存剤としての用途も見出
されている。
PEPを化学的に合成することは、古くから行われてお
り、特にハロピルビン酸と亜リン酸トリアルキルを用い
る方法が実施されている。しかしながら、かかる方法で
製造されるPEPはそのエステル化物であり、従来は自
然界に存在しているようなエステル化されていないPE
Pの合成を、工業的規模で実施することができる方法は
見出されていない。
現在に到るまでに提案された、エステル化されていない
PEPの製造方法としては、例えば、(1)トリメチル
シリル基により保護されたピルビン酸及びリン酸誘導体
を用いる方法(特開昭56−113,789号公報参
照);(2)ジアルキルホスホエノールピルビン酸を長
時間(15時間)加水分解したのち、水酸化カリウムを
用いてモノカリウム塩を得る方法(特開昭59−50
0,515号公報参照);(3)モノベンジルホスホエ
ノールピルビン酸を水素化分解する方法[ヘミッシェベ
リヒテ(Chem.Ber.)92巻、952頁、1959年参
照];(4)ジアルキルホスホエノールピルビン酸とシ
クロヘキシルアミンを長時間(3日間)反応させて得ら
れるPEPシクロヘキシルアミン塩をイオン交換樹脂を
用いてPEPとしたのち、水酸化アルカリを用いてPE
Pのアルカリ金属塩水溶液を得る方法[バイオケミカル
プレパレーション(Biochem.Prep.)11巻、101
頁、1966年参照]が知られている。
しかしながら、上記の(1)〜(4)の各製造方法は、
各々以下に示すような問題点を有している。
(1)の方法は、ピルビン酸等をトリメチルシリル基に
より保護する必要があり、したがって製造コストが非常
に高くなるだけでなく、繁雑な操作を伴うことから工業
的に有利であるとはいえない。また、得られるPEPは
トリナトリウム塩であり、この方法はモノナトリウム塩
を製造することはできない。(2)の方法は、製造時間
が長くかかりすぎ、また最終的に高純度のモノカリウム
塩が得られるものの、出発原料として用いたピルビン酸
重量に対する該モノカリウム塩の収率が50%と非常に
低く、工業的に有利であるとはいえない。(3)の方法
は、収率が低いことと、PEPの二重結合部まで水素化
された副生物が多量に生成することなどから適当ではな
い。さらい(4)の方法は、ジアルキルホスホエノール
ピルビン酸からPEPシクロヘキシルアミン塩を得るた
めに極めて長時間を要することから、実用には不向きで
ある。
以上に述べたように、いずれの方法も工業的規模で実施
するには、製造時間がかかりすぎることや製造方法が複
雑であること、さらには得られるPEP塩等の純度及び
収率の両方を満足できる方法がないことなどの点で十分
ではない。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、従来のPEP塩の製造方法において、製造時
間が長くかかりすぎることや、高純度で、かつ高い収率
でPEP塩を得ることができないという問題点を解決
し、短時間で、高純度のPEPモノナトリウム塩1水和
物を高い収率で得ることができる製造方法の提供を目的
とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明のPEPモノナトリウム塩1水和物の製造方法
は、ジアルキルホスホエノールピルビン酸を強酸性イオ
ン交換樹脂の存在下もしくは不存在下で加水分解を行う
か、又はジアルキルホスホエノールピルビン酸を加水分
解したのち、加水分解液を強酸性イオン交換樹脂で処理
する工程;前記加水分解液のpHを水酸化ナトリウムで
1.8〜2.5に調整する工程;pH調整液の加水分解液
に水親和性有機溶媒を添加して結晶を析出させる工程;
並びに析出した結晶を分離する工程;を具備することを
特徴とする。
以下、本発明を詳述する。
PEPモノナトリウム塩1水和物の出発原料となるジア
ルキルホスホエノールピルビン酸(以下、「DAPE
P」と略す)は、次の一般式で示される。
(式中、Rは炭素数1〜4までのアルキル基を表す) かかるDAPEPは、例えば、ケミストリーレビュ、6
1巻、607頁、1962年に記載の方法により、ハロ
ピルビン酸と次式:P(OR)(式中、Rは上記と同
義である)で示されるトリアルキルホスファイトとを反
応せしめて得ることができる。
このようなDAPEPを出発原料として、PEPモノナ
トリウム塩1水和物を製造する。
まず、DAPEPを加水分解する。この場合に使用する
水の量は、DAPEPの重量に対して、1.5〜10倍
量が好ましい。反応温度は5〜50℃、好ましくは20
〜40℃であり、反応時間は反応温度によっても異なる
が、通常は5〜10時間である。この加水分解終了後、
直ちに次の処理工程に移行することができるが、高純度
のPEPモノナトリウム塩1水和物を収率よく得るため
にこの処理工程においては、強酸性イオン交換樹脂の存
在下で加水分解を行うか、又は加水分解後に前記樹脂に
よる処理を行うことができる。このイオン交換樹脂は、
その粒径等は特に制限されず、例えばダウエックス(ダ
ウケミカル社製)、アンバーライト(ロームアンドハー
ス社製)、ダイヤイオン(三菱化成社製)等の市販品を
使用することができ、これらの樹脂は使用時にはH型の
イオン交換樹脂として使用される。かかる樹脂の使用量
は、DAPEP重量に対して1/5〜10倍量である。
かかる樹脂の存在下で加水分解する方法としては特に制
限されず、例えばDAPEP、水及び強酸性イオン交換
樹脂を適当な容器中で、常温下一定期間攪拌する方法
(バッチ法)を挙げることができ、また加水分解液を強
酸性イオン交換樹脂で処理する方法も、特に制限され
ず、上記と同様のバッチ式か、もしくは該樹脂を充填し
たカラム中に加水分解液を通液する方法(カラム式)を
挙げることができる。
次いで、上記処理工程を終了後、水酸化ナトリウム水溶
液を用いて加水分解液のpHを1.8〜2.5、好ましく
は1.8〜2.2、さらに好ましくは1.8〜2.0に
調整する。この場合のpHの値が、あまり高すぎても、又
はあまり低すぎても、PEPモノナトリウム塩1水和物
の純度と収率の両方を同時に満足させることができな
い。また、かかる工程で使用する水酸化ナトリウム水溶
液としては、通常は0.1〜5Nのものを使用すること
ができる。
このようにして加水分解液のpHを調整したのち、水親和
性有機溶媒を添加することにより、PEPモノナトリウ
ム塩1水和物の結晶を析出させることができる。
この工程で使用する水親和性有機溶媒としては、例え
ば、アセトン、エタノール、イソプロパノール、アセト
ニトリル及びジオキサン等の水と所望の割合で溶解でき
るものを挙げることができきる。この有機溶媒の使用量
は、pH調整液の加水分解液量の2〜20倍量が適当であ
る。なお、この場合の加水分解液は、その液量があまり
多すぎる場合、すなわち溶存しているPEPモノナトリ
ウム塩1水和物の液量に対する比率が小さい場合は、結
晶の析出が困難であるという場合があるため、上記加水
分解液を、予め出発原料であるDAPEP量の1〜5倍
量程度まで濃縮しておくことが必要である。
このようにして析出した結晶は、過や遠心分離等の方
法で分離することができる。
[発明の実施例] 以下、実施例を掲げて本発明をさらに詳しく説明する。
なお、純度の分析はNMRスペクトル(溶媒:重水、内
部標準物質:ハイドロキノン)及び高速流体クロマトグ
ラフ(カラム:TSK gel QAE−2SW、キャ
リヤー液:0.15M KCl水溶液、検出器:UV2
20mm、内部標準物質:マレイン酸)用いて測定した。
両方の測定結果は誤差範囲で一致した。また、ナトリウ
ムの分析は原子吸光法を用い、収率は出発原料であるブ
ロムピルビン酸に対する生成したPEPモノナトリウム
塩1水和物の収率(%)で求めた。
合成例 DAPEPの合成 ブロムピルビン酸8.4gの20ml無水エタノール溶液
をトリメチルホスファイト6.8gの40mlの無水エー
テル溶液に攪拌しながらエーテルがゆっくり還流するよ
うな速度で滴下した。滴下終了後、さらに1時間反応さ
せた後反応液を減圧濃縮して粘稠な液体10.5gを得
た。この粘稠な液体はNMR(プロトン、リン31)の
分析から90%以上のジメチルホスホエノールピルビン
酸を含有していることが確かめられた。
実施例1 上記により製造したジメチルホスホエノールピルビン酸
5.0gを水40mlに溶解し、強酸性イオン交換樹脂ダ
ウエックス50H型 10gを入れ、室温で5時間攪拌
した。イオン交換樹脂を除いた液に3NのNaOH水溶
液を慎重にpHが2.0になるまで加えた。次いで、その
液を約15mlまで濃縮した。その後、該濃縮液を攪拌し
ながらエタノール50mlを添加して、結晶析出させた。
次いで、析出した結晶を別し、減圧下、室温で乾燥し
て白色の結晶4.1g(ブロムピルビン酸に対する収率
82%)を得た。
得られた結晶は、NMRスペクトル、IRスペクトル及
び元素分析により、下記式で示されるPEPモノナトリ
ウム塩1水和物であることを確認した。
このモノナトリウム塩1水和物の分解点は120℃であ
り、高速流体クロマトグラフによる分析の結果、純度は
98.8%であった。
実施例2 イオン交換樹脂を使用しなかった以外は実施例1と全く
同様にして、PEPモノナトリウム塩1水和物を得た。
収量は3.6g(収率72%)であり、純度は97.5
%であった。
実施例3〜5 第1表に示すように樹脂の添加量を変えた以外は、実施
例1と同様にしてPEPモノナトリウム塩1水和物を得
た。
実施例6 イオン交換樹脂としてアンバーライトIR−22を10
g使用した以外は実施例1と同様にしてPEPモノナト
リウム塩1水和物を得た。収量は3.7g(収率74
%)であり、純度は98.5%であった。
実施例7〜9 加水分解液のpHを第2表に示すようにした以外は実施例
1と同様にしてPEPモノナトリウム塩1水和物を得
た。
実施例10〜12 加水分解液のpHを第3表に示すようにした以外は実施例
2と同様にして、PEPモノナトリウム塩1水和物を得
た。
比較例 特開昭59−50015号公報に記載の方法に準じてP
EPモノナトリウム塩1水和物の製造を行った。
まず、ジメチルホスホエノールピルビン酸5.0gを水
10mlに溶解し、室温下で15時間攪拌しながら加水分
解を行った。次いで、下水分解液に3Nの水酸化ナトリ
ウム水溶液を添加し、該分解液のpHを2.8に調整し
た。その後、エタノール50ml(当該公報の実施例で
は、エタノールをジメチルホスホエノールピルビン酸の
2.7倍量添加しているが、この添加量では結晶の析出
量が微量であり、後の分離操作等が困難であったのでエ
タノール量を増加した)を攪拌しながら添加して、無色
固体を析出させた、この固体はNMR等による測定の結
果、PEPモノナトリウム塩1水和物であることが確認
されたが、その収量は3.4g(収率68%)であり、
純度は79.8%であった。
[発明の効果] 以上に説明したとおり本発明の製造方法によれば、従来
法に比べて大幅に製造時間を短縮することができるだけ
でなく、より高純度のPEPモノナトリウム塩1水和物
をより高い収率で得ることができる(上記実施例及び比
較例参照)。
このような本発明の製造方法は、工業的規模での実施が
可能であり、血液保存剤として有用なPEPモノナトリ
ウム塩1水和物の製造方法として極めて有効である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ジアルキルホスホエノールピルビン酸を強
    酸性イオン交換樹脂の存在下もしくは不存在下で加水分
    解を行うか、又はジアルキルホスホエノールピルビン酸
    を加水分解したのち、加水分解液を強酸性イオン交換樹
    脂で処理する工程; 前記加水分解液のpHを水酸化ナトリウムで1.8〜2.
    5に調整する工程; pH調整後の加水分解液に水親和性有機溶媒を添加して結
    晶を析出させる工程;並びに 析出した結晶を分離する工程; を具備することを特徴とするホスホエノールピルビン酸
    モノナトリウム塩1水和物の製造方法。
  2. 【請求項2】加水分解液のpHを水酸化ナトリウムで1.
    8〜2.0に調整する特許請求の範囲第1項記載の製造
    方法。
JP18861186A 1986-08-13 1986-08-13 ホスホエノ−ルピルビン酸モノナトリウム塩1水和物の製造方法 Expired - Lifetime JPH064656B2 (ja)

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