(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クエン酸および／またはクエン酸塩の水溶液ないし懸濁液に塩基性マグネシウムを添加してクエン酸トリマグネシウムを生成させ、えられた前記クエン酸トリマグネシウムの水溶液を９０℃以上に加熱し、析出した結晶を大気圧下または減圧下で１６０〜１９０℃で乾燥させてえられ、２５℃の水１００ｇに対する溶解度が１０ｇ以上である、式：Ｃ１２Ｈ１０Ｍｇ３  Ｏ１４で表わされる無水クエン酸トリマグネシウム。
【請求項２】
クエン酸および／またはクエン酸塩の水溶液ないし懸濁液に塩基性マグネシウムを添加してクエン酸トリマグネシウムを生成させ、えられた前記クエン酸トリマグネシウムの水溶液を９０℃以上に加熱し、析出した結晶を大気圧下または減圧下で１６０〜１９０℃で乾燥させることを特徴とする、２５℃の水１００ｇに対する溶解度が１０ｇ以上である、式：Ｃ１２Ｈ１０Ｍｇ３  Ｏ１４で表わされる無水クエン酸トリマグネシウムの製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、無水クエン酸トリマグネシウムおよびその製法に関する。さらに詳しくは、水に対する溶解性が大きく、医薬品原料、工業薬品原料、マグネシウム強化剤などに好適に使用することができるとともに、多量の水を吸収し、固結防止剤、脱水剤、吸湿防止剤などに好適に使用することができる無水クエン酸トリマグネシウムおよびその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クエン酸やクエン酸塩を、これらの水溶液中で塩基性マグネシウムと反応させると、クエン酸トリマグネシウムなどのマグネシウム塩が生成する。
【０００３】
しかしながら、前記クエン酸トリマグネシウムは、３〜１４分子の結晶水を有するため、２５℃の水１００ｇに対する溶解度が２ｇ以下であり、きわめて小さいという欠点があった。
【０００４】
そこで、従来より、水に対する溶解性が大きく、医薬品原料、工業薬品原料、マグネシウム強化剤などとして好適に使用することができるとともに、多量の水を吸収し、固結防止剤、脱水剤、吸湿防止剤などに好適に使用しうるクエン酸のマグネシウム塩の開発が待ち望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、水に対する溶解性が大きく、医薬品原料、工業薬品原料、マグネシウム強化剤などに好適に使用することができるとともに、多量の水を吸収し、固結防止剤、脱水剤、吸湿防止剤などに好適に使用することができる無水クエン酸トリマグネシウムおよびその製法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、クエン酸および／またはクエン酸塩の水溶液ないし懸濁液に塩基性マグネシウムを添加してクエン酸トリマグネシウムを生成させ、えられた前記クエン酸トリマグネシウムの水溶液を９０℃以上に加熱し、析出した結晶を大気圧下または減圧下で１６０〜１９０℃で乾燥させてえられ、２５℃の水１００ｇに対する溶解度が１０ｇ以上である、式：Ｃ１２Ｈ１０Ｍｇ３  Ｏ１４で表わされる無水クエン酸トリマグネシウムおよびその製法に関する。
【０００７】
【作用および実施例】
本発明の無水クエン酸トリマグネシウムは、前記したように、クエン酸および／またはクエン酸塩の水溶液ないし懸濁液に塩基性マグネシウムを添加してクエン酸トリマグネシウムを生成させ、えられた前記クエン酸トリマグネシウムの水溶液を９０℃以上に加熱し、析出した結晶を大気圧下または減圧下で１６０〜１９０℃で乾燥させてえられ、２５℃の水１００ｇに対する溶解度が１０ｇ以上である、式：Ｃ１２Ｈ１０Ｍｇ３  Ｏ１４で表わされるものである。
【０００８】
本発明に用いられるクエン酸および／またはクエン酸塩は、本発明の無水クエン酸トリマグネシウムの出発原料である。
【０００９】
本明細書にいうクエン酸とは、クエン酸、イソクエン酸のみならず、イソクエン酸の脱水物であるラクトンをもいう。
【００１０】
前記クエン酸塩とは、クエン酸が１分子内に有する３つのカルボキシル基のうち、少なくとも１つのカルボキシル基が塩となったものをいう。
【００１１】
前記塩の代表例としては、たとえばクエン酸ナトリウム、クエン酸カリウムなどのクエン酸アルカリ金属塩；クエン酸カルシウムなどのクエン酸アルカリ土類金属塩；クエン酸アンモニウム塩などがあげられる。前記クエン酸および／またはクエン酸塩は、単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００１２】
本発明において、前記クエン酸および／またはクエン酸塩は、水溶液ないし懸濁液の状態で用いられる。前記クエン酸および／またはクエン酸塩を水に添加する際には、水の使用量は、あまりにも少ないばあいには、前記クエン酸および／またはクエン酸塩の水に対する溶解量が少なくなるので、前記クエン酸および／またはクエン酸塩１００部（重量部、以下同様）に対して３００部以上、好ましくは４５０部以上とすることが望ましい。また、かかる水の使用量は、あまりにも多いばあいには、前記塩基性マグネシウムを加えた際に、前記クエン酸トリマグネシウムが速やかに生成しがたくなるため、前記クエン酸および／またはクエン酸塩１００部に対して１０００部以下、好ましくは６００部以下とすることが望ましい。また、前記水溶液ないし懸濁液（以下、懸濁水溶液（Ｉ）という）は、前記クエン酸および／またはクエン酸塩の全量が水に溶解した状態であってもよく、前記クエン酸および／またはクエン酸塩が懸濁した状態であってもよく、溶解した状態および懸濁した状態が混在した状態であってもよいが、反応を充分に進行させるためには、前記クエン酸および／またはクエン酸塩の全量が水に溶解した状態であることが好ましい。
【００１３】
前記懸濁水溶液（Ｉ）を調製する際には、該懸濁水溶液（Ｉ）の液温は、水に対する前記クエン酸および／またはクエン酸塩の溶解度を向上させるために、１５℃以上、好ましくは２５℃以上とすることが望ましい。なお、前記クエン酸塩を用いるばあいには、かかるクエン酸塩から生じる陽イオンが、前記クエン酸および／またはクエン酸塩と塩基性マグネシウムとの反応を妨げるおそれがあるので、前記懸濁水溶液（Ｉ）をあらかじめ陽イオン交換樹脂で処理することによってかかる陽イオンを除去しておくことが好ましい。
【００１４】
つぎに、前記懸濁水溶液（Ｉ）を撹拌しながら該懸濁水溶液（Ｉ）に塩基性マグネシウムを加えることにより、クエン酸および／またはクエン酸塩と塩基性マグネシウムとの反応が進行してクエン酸トリマグネシウムが生成し、該クエン酸トリマグネシウムを含有した水溶液ないし懸濁液（以下、懸濁水溶液（ＩＩ）という）がえられる。
【００１５】
前記塩基性マグネシウムの具体例としては、たとえば炭酸マグネシウム、軽質炭酸マグネシウムや重質炭酸マグネシウムなどの塩基性炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウムなどがあげられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。これらのなかでは、水とのなじみがよいことから、重質炭酸マグネシウムや水酸化マグネシウムを用いることが好ましい。また、前記塩基性マグネシウムの形態については、とくに限定がないが、水に溶解させやすいという観点から、たとえば６０メッシュパス以下の粒子径を有する粉末であることが好ましい。
【００１６】
前記塩基性マグネシウムの使用量は、前記クエン酸トリマグネシウムの生成量を多くさせるためには、前記クエン酸および／またはクエン酸塩１モルに対して１．５モル以上、好ましくは１．５１モル以上、さらに好ましくは１．５２モル以上であることが望ましく、また、化学量論量に対して過剰量の前記塩基性マグネシウムを前記懸濁水溶液（ＩＩ）中に沈殿させないようにするためには、前記クエン酸および／またはクエン酸塩１モルに対して１．６モル以下、好ましくは１．５５モル以下、さらに好ましくは１．５３モル以下であることが望ましい。前記塩基性マグネシウムは、前記懸濁水溶液（Ｉ）に少しずつ添加することが好ましい。前記使用量の範囲内で塩基性マグネシウムを使用したばあいには、前記懸濁水溶液（ＩＩ）のｐＨは４．５〜６．０となる。
【００１７】
前記クエン酸および／またはクエン酸塩と前記塩基性マグネシウムとの反応が充分に進行すると、前記懸濁水溶液（ＩＩ）の濁りがなくなり、澄明な水溶液（以下、水溶液（Ｉ）という）となる。このとき、前記懸濁水溶液（ＩＩ）の液温は、反応を速やかに進行させるためには、２０℃以上、好ましくは２５℃以上とすることが望ましく、また結晶を析出させないようにするために４０℃以下、好ましくは３０℃以下とすることが望ましい。なお、かかる結晶が析出したばあいには、かかる結晶は、後述するクエン酸トリマグネシウムとは異なるばあいがあるので、濾過によって除去し、該クエン酸トリマグネシウムの結晶と混じり合わないようにすることが好ましい。
【００１８】
つぎに、えられた水溶液（Ｉ）を、撹拌しながら、９０℃〜該水溶液（Ｉ）の沸点の範囲内で加熱することにより、クエン酸トリマグネシウムの結晶を析出させる。
【００１９】
さらに、前記クエン酸トリマグネシウムの結晶を濾取し、大気圧下または減圧下で乾燥させることにより、本発明の無水クエン酸トリマグネシウムをうることができる。このときの乾燥温度は、あまりにも低いばあいには、本発明の目的とする無水クエン酸トリマグネシウムがえられなくなるので、減圧下では１６０℃以上、好ましくは１６５℃以上とすることが好ましく、また大気圧下では１８０℃以上とすることが好ましい。また前記乾燥温度は、あまりにも高いばあいには、かかる結晶が分解するため、１９０℃以下、なかんづく１８５℃以下とすることが好ましい。
【００２０】
かくしてえられた本発明の無水クエン酸トリマグネシウムは、式：Ｃ１２Ｈ１０Ｍｇ３  Ｏ１４で表わされる白色の非晶質粉末であり、２５℃の水１００ｇに対する溶解度が１０ｇ以上（この際のｐＨ７〜８）であるとともに水に対する溶解性が大きく、マグネシウム含量１６．２重量％を有するものである。
【００２１】
つぎに、本発明の無水クエン酸トリマグネシウムおよびその製法を実施例にもとづいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
【００２２】
実施例１
クエン酸一水和物２２部（重量部、以下同様）を水１００部に溶解させ、クエン酸水溶液をえた。かかるクエン酸水溶液の液温を３０〜４０℃に保ちながら撹拌を続け、重質炭酸マグネシウム１５部を少しずつ添加した。重質炭酸マグネシウムを溶解させたあとの水溶液（Ｉ）のｐＨは５．４であった。
【００２３】
えられた水溶液（Ｉ）を撹拌しながら、結晶を析出させるために１００〜該水溶液（Ｉ）の沸点で３〜４時間程度加熱した。加熱後の水溶液（Ｉ）を観察したところ、充分に結晶が析出し、成長していることが確認された。つぎに、前記水溶液（Ｉ）を室温まで放冷した。
【００２４】
析出した結晶を濾取し、水１００部を用いて洗浄した。かかる結晶を大気圧下、１８０℃で６時間乾燥させ、白色結晶を２２部（収率９３％）えた。
【００２５】
えられた白色結晶の赤外吸収スペクトルを、ニコレー社製、フーリエ変換赤外分光光度計ＦＴ−ＩＲ５ＤＸＣを用い、分解能４ｃｍ−１、積算回数１０回の条件で測定した。その結果を図１に示す。
【００２６】
前記白色結晶中のマグネシウム含量は、１重量％塩酸酸性水溶液を用い、（株）島津製作所製、原子吸光光度計Ａ４−６４００および酸化二チッ素−アセチレン混合ガスフレームを用いて、分析線波長２８５．２ｎｍにて原子吸光法により測定した結果、１６．２重量％であった。
【００２７】
さらに、前記白色結晶中の含水量は、測定機器として平沼産業（株）製、平沼水分気化付属装置ＥＶ−６および平沼水分自動測定装置ＡＱＶ−５Ｓ、またカールフィッシャー試薬としてリーデルーデ  ヘアーエン社製、登録商標ハイドラナール  コンポジット５およびメタノールを用いてカールフィッシャー法により測定した結果、０．６重量％であった。
【００２８】
また前記白色結晶のＸ線回折スペクトルを、以下の条件にしたがって測定した。その結果を図２に示す。
【００２９】
測定装置  ：（株）リガク製、ＲＩＮＴ２５００Ｖ
対陰極    ：Ｃｕ
フィルター：Ｎｉ
電  圧    ：５０ｋＶ
電  流    ：３００ｍＡ
走査範囲  ：４〜７０゜
走査速度：４゜／ｍｉｎ
つぎに、２５℃の水１００ｇに対する前記白色結晶の溶解度を調べたところ、２４ｇであった。また、このときにえられた水溶液のｐＨは７．７であった。
【００３０】
実施例２
クエン酸一水和物２３部を水１００部に溶解させ、クエン酸水溶液をえた。かかるクエン酸水溶液の液温を３０〜４０℃に保ちながら撹拌を続け、水酸化マグネシウム１０部を少しずつ添加した。水酸化マグネシウムを溶解させたあとの水溶液のｐＨは５．６であった。
【００３１】
えられた水溶液（Ｉ）の撹拌を続け、結晶を析出させるために１００〜該水溶液（Ｉ）の沸点で３〜４時間程度加熱した。加熱後の水溶液（Ｉ）を観察したところ、充分に結晶が析出し、成長していることが確認された。つぎに、前記水溶液（Ｉ）を室温まで放冷した。
【００３２】
析出した結晶を濾取し、水１００部を用いて洗浄した。かかる結晶を減圧乾燥器中において、１６０℃で６時間乾燥させ、白色結晶を２３部（収率９３％）えた。
【００３３】
えられた白色結晶の赤外吸収スペクトルを実施例１と同様にして測定したところ、実施例１と同様の結果がえられた。
【００３４】
前記白色結晶中のマグネシウム含量を実施例１と同様にして測定した結果、１５．７重量％であった。
【００３５】
さらに前記白色結晶中の含水量を実施例１と同様にして測定した結果、１．１重量％であった。
【００３６】
また、前記白色結晶のＸ線回折スペクトルを実施例１と同様にして測定したところ、実施例１と同様の結果がえられた。
【００３７】
つぎに、２５℃の水１００ｇに対する前記白色結晶の溶解度を調べたところ、２４ｇであった。また、このときにえられた水溶液のｐＨは７．７であった。
【００３８】
実施例１または２でえられた白色結晶の２５℃の水に対する溶解性とえられた水溶液の外観の経時変化を、濃度の異なる水溶液を調製して、以下の評価基準にしたがって調べた。その結果を表１に示す。
【００３９】
Ａ：濁りが認められない。
【００４０】
Ｂ：濁りが認められる。
【００４１】
Ｃ：結晶が析出する。
【００４２】
【表１】
0003574185.tif 000002
【００４３】
比較例１
実施例１において、１８０℃で乾燥させる操作を行なわなかったほかは、実施例１と同様にして白色結晶を３５部（収率９４％）えた。
【００４４】
えられた白色結晶の赤外吸収スペクトルを実施例１と同様にして測定した。その結果を図３に示す。
【００４５】
前記白色結晶中のマグネシウム含量を実施例１と同様にして測定した結果、１０．４重量％であった。
【００４６】
さらに、前記白色結晶中の含水量を実施例１と同様にして測定した結果、３６重量％であった。
【００４７】
また、前記白色結晶のＸ線回折スペクトルを実施例１と同様にして測定した。その結果を図４に示す。
【００４８】
つぎに、２５℃の水１００ｇに対する前記白色結晶の溶解度を調べたところ、１．６ｇであった。また、このときにえられた水溶液のｐＨは６．６であった。
【００４９】
比較例２
実施例２において、１６０℃で減圧乾燥させる操作を行なわなかったほかは、実施例２と同様にして白色結晶を３６部（収率９７％）えた。
【００５０】
えられた白色結晶の赤外吸収スペクトルを実施例１と同様にして測定したところ、比較例１と同様の結果がえられた。
【００５１】
前記白色結晶中のマグネシウム含量を実施例１と同様にして測定した結果、１１．５重量％であった。
【００５２】
さらに、前記白色結晶中の含水量を実施例１と同様にして測定した結果、２８重量％であった。
【００５３】
また、前記白色結晶のＸ線回折スペクトルを実施例１と同様にして測定したところ、比較例１と同様の結果がえられた。
【００５４】
つぎに、２５℃の水１００ｇに対する前記白色結晶の溶解度を調べたところ、１．８ｇであった。また、このときにえられた水溶液のｐＨは６．８であった。
【００５５】
実施例１〜２および比較例１〜２の結果から明らかなように、実施例１〜２でえられた無水クエン酸トリマグネシウムは、２５℃の水１００ｇに対する溶解度が２４ｇであり、比較例１〜２でえられたクエン酸トリマグネシウムの２５℃の水１００ｇに対する溶解度が１．６ｇおよび１．８ｇであることと比較して、溶解度が格段に大きいものであることがわかる。
【００５６】
また、表１から明らかなように、実施例１〜２でえられた無水クエン酸トリマグネシウムは、２５℃の水を用いて４０重量％以上の水溶液とすることができ、非常に水に対する溶解性が大きいものであることがわかる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明の無水クエン酸トリマグネシウムは、水に対する溶解性が大きく、通便剤などの医薬品原料、工業薬品原料、マグネシウム強化剤などに好適に使用することができる。また、かかる無水クエン酸トリマグネシウムは、マグネシウム含量が多く、粉末であることから、たとえば製剤化するばあいには、使用量が少なくても充分なマグネシウムが含有され、また錠剤とするばあいに、かかる錠剤を小さくすることができるとともに、賦型剤などを用いる必要がないので安全性が高い。
【００５８】
さらに、本発明の無水クエン酸トリマグネシウムは多量の水を吸収するので、固結防止剤、脱水剤、吸湿防止剤などにも好適に使用することができ、たとえばセメントや食塩などの、水分によって固結しやすい物質に吸湿剤として用いたばあいには、前記固結しやすい物質の固結を効果的に防止することができるというすぐれた効果を奏する。
【００５９】
また、本発明の無水クエン酸トリマグネシウムの製法によれば、水に対する溶解性が大きく、純度の高い前記無水クエン酸トリマグネシウムを高収率で容易にうることができるので、経済的であるというすぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１でえられた無水クエン酸トリマグネシウムの赤外吸収スペクトルである。
【図２】実施例１でえられた無水クエン酸トリマグネシウムのＸ線回折スペクトルである。
【図３】比較例１でえられたクエン酸トリマグネシウムの赤外吸収スペクトルである。
【図４】比較例１でえられたクエン酸トリマグネシウムのＸ線回折スペクトルである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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