(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶。
【請求項２】
粉末X線回折において、回折角（２θ°）が、6.800, 11.520, 13.640, 17.700, 18.700,19.300, 20.700, 21.940, 22.240, 22.740, 23.180, 24.320, 25.080, 25.420, 26.140,26.680, 27.560, 30.480, 31.280, 31.980, 32.240, 34.580, 35.120, 35.880, 37.160,42.640, 45.480にピークを有する酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶。
【請求項３】
酸化型アラニルシステイン含有水溶液と水混和性有機溶媒の混合溶液から酸化型アラニルシステインを結晶化する工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の酸化型アラニルシステインの結晶の製造方法。
【請求項４】
酸化型アラニルシステイン含有水溶液に水混和性有機溶媒を添加または滴下する工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の酸化型アラニルシステインの結晶の製造方法。
【請求項５】
水混和性有機溶媒に酸化型アラニルシステイン含有水溶液を添加または滴下する工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の酸化型アラニルシステインの結晶の製造方法。
【請求項６】
水混和性有機溶媒が、アルコール類またはケトン類である請求項３〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
水混和性有機溶媒が、メタノール、エタノールまたはアセトンである請求項３〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
酸化型アラニルシステイン含有水溶液が、酸化型アラニルシステインの溶液を合成吸着樹脂処理または強酸性カチオン交換樹脂処理することにより得られる水溶液である請求項３〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば健康食品、医薬品、化粧品等の製品、原料もしくは中間体等として有用である酸化型アラニルシステインの結晶、および該結晶の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化型アラニルシステインは、システインの安定性改善およびシスチンの溶解性改善が可能となる有用な物質であることが報告されている（非特許文献１および２）。しかし、試薬を含め市場には酸化型アラニルシステインの結晶は存在しない。よって、該結晶の製造法の報告もない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】BIO INDUSTRY, Vol.23, No.92006
【非特許文献２】医学の歩み、Vol.183(9)、p.732（1997）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、例えば健康食品、医薬品、化粧品等の製品、原料もしくは中間体等として有用である酸化型アラニルシステインの結晶を提供することおよび大量合成または工業化に適した酸化型アラニルシステインの結晶の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の（１）〜（１３）に関する。
（１）酸化型アラニルシステイン・ｎ水和物（式中、ｎは０以上８未満の整数または分数を表す）の結晶。
（２）ｎが０以上２以下の整数または分数である上記（１）の酸化型アラニルシステイン・ｎ水和物の結晶。
（３）酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶。
（４）粉末X線回折において、回折角（２θ°）が、6.800, 11.520, 13.640, 17.700, 18.700, 19.300, 20.700, 21.940, 22.240, 22.740, 23.180, 24.320, 25.080, 25.420, 26.140, 26.680, 27.560, 30.480, 31.280, 31.980, 32.240, 34.580, 35.120, 35.880, 37.160, 42.640, 45.480にピークを有する酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶。
（５）酸化型アラニルシステイン含有水溶液と水混和性有機溶媒の混合溶液から酸化型アラニルシステインを結晶化する工程を含むことを特徴とする酸化型アラニルシステインの結晶の製造方法。
（６）酸化型アラニルシステイン含有水溶液に水混和性有機溶媒を添加または滴下する工程を含むことを特徴とする酸化型アラニルシステインの結晶の製造方法。
（７）水混和性有機溶媒に酸化型アラニルシステイン含有水溶液を添加または滴下する工程を含むことを特徴とする酸化型アラニルシステインの結晶の製造方法。
（８）酸化型アラニルシステインの結晶が酸化型アラニルシステイン・ｎ水和物（式中、ｎは０以上８未満の整数または分数を表す）の結晶である上記（４）〜（７）のいずれかの製造方法。
（９）ｎが０以上２以下の整数または分数である上記（８）の製造方法。
（１０）ｎが１である上記（８）の製造方法。
（１１）水混和性有機溶媒が、アルコール類またはケトン類である上記（４）〜（１０）のいずれかの製造方法。
（１２） 水混和性有機溶媒が、メタノール、エタノールまたはアセトンである上記（４）〜（１０）のいずれかの製造方法。
（１３）酸化型アラニルシステイン含有水溶液が、酸化型アラニルシステインの溶液を合成吸着樹脂処理または強酸性カチオン交換樹脂処理することにより得られる水溶液である上記（４）〜（１２）のいずれかの製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、例えば健康食品、医薬品、化粧品等の製品、原料もしくは中間体等として有用である酸化型アラニルシステインの結晶およびその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶（◆）、シスチン（■）、システイン・フリー体（●）、およびシステイン塩酸塩（×）の安定性を、６０℃の水中におけるそれぞれの化合物の残存率を指標に評価した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明において、酸化型アラニルシステインの結晶は、無水物、水和物のいずれでもよいが、酸化型アラニルシステイン・ｎ水和物（式中、ｎは０以上８未満の整数または分数を表す）の結晶が好ましく、ｎが０以上２以下の整数または分数であるものがより好ましく、ｎが１のものがさらに好ましい。
酸化型アラニルシステイン含有水溶液としては、酸化型アラニルシステインを含有する水溶液であればいずれでも良いが、溶解成分中の酸化型アラニルシステインの純度が５０％以上である水溶液が好ましく、７０％以上である水溶液がより好ましい。該水溶液は、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等、他の有機溶媒を含んでいても良い。該水溶液中の水の含量としては、２０％以上が好ましい。
酸化型アラニルシステイン含有水溶液としては、酸化型アラニルシステインが溶解している水溶液を、膜処理、ゲル濾過処理、活性炭処理、イオン交換樹脂処理、合成吸着樹脂処理、キレート樹脂処理、若しくは溶媒沈殿等の前処理、好ましくは活性炭処理、イオン交換樹脂処理、合成吸着樹脂処理、若しくは溶媒沈殿等の前処理、より好ましくはイオン交換樹脂処理、若しくは合成吸着樹脂処理の前処理することにより調製される水溶液、またはそれらの前処理を適宜組み合わせた前処理をすることにより調製される水溶液をあげることができる。
また、酸化型アラニルシステイン含有水溶液としては、含有する酸化型アラニルシステインの濃度が１００〜９００ｇ／Ｌである水溶液が好ましい。中でも４００〜６００ｇ／Ｌである水溶液が好ましく、これらは、適宜濃縮等することにより調製される。
水混和性有機溶媒としては、水と混和する性質を有する有機溶媒であればいずれでも良いが、好ましくは、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等、好ましくはメタノール、エタノール、およびアセトンをあげることができる。
【０００９】
合成吸着樹脂としては、例えば非極性で多孔質の吸着樹脂等があげられ、具体的にはダイヤイオンＨＰシリーズ（例えば、ＨＰ１０、ＨＰ２０、ＨＰ２１、ＨＰ３０、ＨＰ４０、ＨＰ５０等；三菱化学製）、ダイヤイオンＳＰ８００シリーズ（例えば、ＳＰ８００、ＳＰ８２５、ＳＰ８５０、ＳＰ８７５等；三菱化学製）、ダイヤイオンＳＰ２００シリーズ（例えば、ＳＰ２０５、ＳＰ２０６、ＳＰ２０７、ＳＰ２０７ＳＳ等；三菱化学製）、アンバーライトＸＡＤシリーズ（例えば、ＸＡＤ４、ＸＡＤ７ＨＰ、ＸＡＤ１６、ＸＡＤ１６００等；ロームアンド ハース社製）等があげられる。
イオン交換樹脂としては、陽イオン交換樹脂、および陰イオン交換樹脂をあげることができる。陽イオン交換樹脂のうち、強酸性陽イオン交換樹脂としては１２４Na、２５２Na等アンバーライトIRシリーズ(オルガノ社製)、マラソンC、XUS-４０２３２.０１等のダウエックス(ダウケミカル社製)等、弱酸性陽イオン交換樹脂としてはIRC５０、IRC７０等のアンバーライトIRCシリーズ(ローム  アンド  ハース社製)、WK40等のWKシリーズ(三菱化学社製)等をあげることができる。
陰イオン交換樹脂のうち、強塩基性陰イオン交換樹脂としてはPA３０６、PA３１２、PA４１２等のダイヤイオンPAシリーズ(三菱化学社製)等、弱塩基性陰イオン交換樹脂としてはWA１０、WA２０、WA３０等のダイヤイオンWAシリーズ(三菱化学社製)等をあげることができる。
１．酸化型アラニルシステイン含有水溶液の調製
国際公開２００４/０５８９６０号（米国特許公開２００４/１７１１０６号）、または国際公開２００６/００１３８２号（米国特許公開２００５/２８７６２７号）に記載の方法に準じて、還元型アラニルシステインを製造し、公知の方法、例えば酸素、過酸化水素、アスコルビン酸を酸化する酵素等で酸化し、酸化型アラニルシステインが溶解した水溶液を得る。この水溶液を、溶解成分中の酸化型アラニルシステインの純度が５０％以上、好ましくは７０％以上になるように必要に応じて前処理に付すこともできる。
前処理した溶液または未処理の溶液を、含有される酸化型アラニルシステインの濃度が例えば１００〜９００ｇ／Ｌ、好ましくは４００〜６００ｇ／Ｌとなるように、濃縮することにより酸化型アラニルシステイン含有水溶液を得る。
また、前処理した溶液または未処理の溶液を凍結乾燥により粉末とし、得られた粉末を同様の濃度となるように水に溶解することによっても酸化型アラニルシステイン含有水溶液を得ることができる。
酸化型アラニルシステイン含有水溶液を得るための前処理法としては、例えば膜処理、ゲル濾過処理、活性炭処理、イオン交換樹脂処理、合成吸着樹脂処理、キレート樹脂処理（キレート樹脂処理に使用するキレート樹脂としては、例えば、デュオライトＣ４６７；住友化学工業（株）製等があげられる）、溶媒沈殿等、好ましくは活性炭処理、イオン交換樹脂処理、合成吸着樹脂処理、キレート樹脂処理、溶媒沈殿等、より好ましくは合成吸着樹脂処理またはイオン交換樹脂処理をあげることができ、これらの処理法は適宜組み合わせてもよい。
具体的には、酸化型アラニルシステインが溶解した水溶液を合成吸着樹脂、好ましくはＳＰ２０７に通塔し、水または水混和性有機溶媒（該水混和性有機溶媒は前記と同義である）を単独でもしくは２種以上を混合して溶出液とし、酸化型アラニルシステインの分離精製を行うか、または、酸化型アラニルシステインが溶解した水溶液を強酸性カチオン交換樹脂（Ｈ＋型）、好ましくはマラソンC（ダウケミカル社製）に通塔後、塩基性溶剤、例えばアンモニア水溶液、塩化ナトリウム水溶液等で溶出して酸化型アラニルシステインを分離精製を行うことにより高純度の酸化型アラニルシステイン含有水溶液を調製することができる。
２．酸化型アラニルシステインの結晶の製造方法
１．で得られた酸化型アラニルシステイン含有水溶液を、必要に応じて塩酸もしくは硫酸、または水酸化ナトリウム水溶液等でｐＨ値が例えば５．５〜７．５となるように調整した後、水混和有機溶媒を１分間〜１０時間、好ましくは１〜６時間かけて添加、攪拌晶析することにより結晶を析出させる。
析出した結晶を、例えば遠心濾過、デカンテーション等を用いて分離し、水または水混和性有機溶剤で結晶を洗浄後、減圧下または通風下で取得した結晶を乾燥することにより、酸化型アラニルシステインの結晶を得ることができる。また、さらに洗浄、乾燥、再結晶等の操作を行うことによりさらに精製することもできる。
また１．で得られた酸化型アラニルシステイン含有水溶液を、必要に応じて塩酸もしくは硫酸、または水酸化ナトリウム水溶液等でｐＨ値が例えば５．５〜７．５となるように調整した後、これを水混和性有機溶媒へ添加しながら晶析することによっても酸化型アラニルシステインの結晶を得ることができる。
さらに、１．で得られた酸化型アラニルシステイン含有水溶液を、必要に応じて塩酸もしくは硫酸、または水酸化ナトリウム水溶液等でｐＨ値が例えば５．５〜７．５となるように調整し、２４時間以上静置して結晶を析出させることによっても酸化型アラニルシステインの結晶を得ることができる。
上記した晶析を行うときは、必要に応じて種晶を添加してもよい。
上記製造方法で得られる酸化型アラニルシステインの結晶は、各種水混和性有機溶媒との付加物として得られることもあるが、これら各種水混和性有機溶媒との付加物も本願の結晶に含有される。
また、上記製造方法で得られる酸化型アラニルシステインの結晶には、異なった結晶形または異なった粒度のものが存在する場合もあり、これらが単独でまたは混合物として得られることもあるが、これら異なった結晶形または異なった粒度のものの単独または混合物も本願の結晶に含有される。
次に、本発明の酸化型アラニルシステインの結晶の飽和溶解度、保存安定性を試験例により具体的に説明する。
試験例１
酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶とシスチンの飽和溶解度の比較
実施例２で得られた酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶と市販のシスチン（和光純薬工業製）について、２０℃における水への飽和溶解度を測定した。表１に示すように、酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶は、シスチンに比べ、１２０倍以上の溶解性を示した。
【００１０】
【表１】
0005863647.tif 000002
【００１１】
試験例２
酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶とシスチン、システイン・フリー体、およびシステイン塩酸塩の保存安定性の比較
実施例２で得られた酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶と市販のシスチン（和光純薬工業製）、システイン・フリー体（和光純薬工業製）、およびシステイン塩酸塩（和光純薬工業製）の安定性を、６０℃の水中におけるそれぞれの化合物の残存率を指標に評価した。前記化合物をそれぞれ１g/L(ただし、シスチンは０.０７g/L)の濃度で６０℃の水に溶解した後、経時的にサンプリングしてその残存量を、公知のHPLC法により定量した。
図１に示すとおり、酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶は、水中において比較対象に用いた化合物より高い安定性を示した。
【実施例１】
【００１２】
酸化型アラニルシステインの結晶の製造（１）
国際公開２００６/００１３８２号（米国特許公開２００５/２８７６２７号）に記載の方法に従って得られた、還元型アラニルシステインを含有する反応液２７Lに硫酸を加えてpH３とし、遠心分離によって菌体を除去した後、上清を強酸性陽イオン交換樹脂であるマラソンC（ダウケミカル社製）を充填したカラムに０．６ml上清/ml樹脂の負荷量で通塔し、還元型アラニルシステインを該樹脂に吸着させた。十分に水洗した後、１．０mol/l の水酸化ナトリウム水溶液を用いてアラニルシステインを溶出し、還元型アラニルシステインを含む画分を分取した。
該画分に過酸化水素２等量を加え、常温下、１時間攪拌し、還元型アラニルシステインを酸化型アラニルシステインに変換させた。その後、ｐHを７．０に調製して、減圧濃縮することにより５００ｇ/ｌまで濃縮し、これを酸化型アラニルシステイン含有水溶液とした。該水溶液に、常温下で６Lのエタノールを６時間で添加することにより、酸化型アラニルシステインの結晶を析出させた。濾過により結晶を分離した後、結晶を乾燥させることにより酸化型アラニルシステインの結晶を得た。
該酸化型アラニルシステインの結晶のカールフィッシャー水分含量、示差走査熱量（DSC）を測定し、該結晶は酸化型アラニルシステイン・１水和物であることを確認した。粉末X線回折、および融点の分析結果とともに以下に示す。【００１３】
水分含量（カールフィッシャー法）:２１．６％
示差走査熱量測定:付着水15.2%、結晶水4.2%
融点:２３２℃
粉末Ｘ線回折［回折角（２θo）［( )内は相対強度比（Ｉ／Ｉ0）を示す］：
6.800(100), 11.520(17), 13.640(17), 17.700(5), 18.700(18), 19.300(25), 20.700(19), 21.940(6), 22.240(6), 22.740(31), 23.180(21), 24.320(12), 25.080(5), 25.420(11), 26.140(17), 26.680(15), 27.560(10), 30.480(11), 31.280(6), 31.980(6), 32.240(7), 34.580(5), 35.120(9), 35.880(8), 37.160(9), 42.640(7), 45.480(5)
【実施例２】
【００１４】
酸化型アラニルシステインの結晶の製造（２）
実施例１で得られた酸化型アラニルシステイン含有水溶液をさらに濃縮し、９００ｇ／Ｌとした後、該水溶液を４８時間静置して、結晶を析出させた。得られた結晶を濾取し、通風乾燥により酸化型アラニルシステイン・１水和物の結晶を得た。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明により、例えば健康食品、医薬品、化粧品等の製品、原料もしくは中間体等として有用である酸化型アラニルシステインの結晶および大量合成または工業化に適した酸化型アラニルシステインの結晶の製造方法が提供される。
【図１】
0005863647.tif 000003