(57)【要約】【課題】低純度のＮＣＡを簡便に精製し、高純度のＮＣＡを得ることができるＮＣＡ精製方法を提供することを目的とする。【解決手段】ａ）不純物を含むＮＣＡを、良溶媒であり、且つ塩素系溶媒でない溶媒に溶解させて撹拌し、不溶解不純物を析出させて懸濁液を得る工程、ｂ）得られた懸濁液に塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤を添加してろ過するか、前記塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤で固定床を構成して前記懸濁液をろ過するか、もしくはその両方を実施することで前記塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤と前記懸濁液とを接触させる工程、及びｃ）得られたろ液をＮＣＡの貧溶媒中に滴下し、晶析することで、前記不純物が除去されたＮＣＡを得る工程、を含むことを特徴とするＮＣＡの精製方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表されるアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法であって、
【化１】
2019202979.tif 000017
【化２】
2019202979.tif 000018
（式中、Ｒ１は水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいシクロアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環、または通常用いられるアミノ酸の保護基としてベンジルオキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ベンゾイル基、またはアセチル基を示す。ただし、Ｒ１は反応性基である保護されていないヒドロキシル基及びアミノ基を含有しない。Ｘは上記一般式（ａ）（Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいシクロアルキル基、置換されていてもよいアリール基、または置換されていてもよいヘテロ環を示し、ｍは１〜３の整数を示す。）で表される置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を示す。ただし、Ｘは反応性基である保護されていないヒドロキシル基及びアミノ基を含有しない。環状アミノ酸の場合はＲ１とＸは結合していてもよい。）
ａ）不純物を含む前記アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を、該アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の良溶媒であり、且つ塩素系溶媒でない溶媒に溶解させて撹拌し、不溶解不純物を析出させて懸濁液を得る工程、
ｂ）前記工程ａ）で得られた懸濁液に塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤を添加してろ過するか、前記塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤で固定床を構成して前記懸濁液をろ過するか、もしくはその両方を実施することで前記塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤と前記懸濁液とを接触させる工程、及び
ｃ）前記工程ｂ）で得られたろ液を前記アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の貧溶媒中に滴下し、晶析することで、前記不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を得る工程、
を含むことを特徴とするアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【請求項２】
前記工程ｂ）で使用する塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤を、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸銅、又は表面をスルホン酸やカルボン酸で修飾したシリカゲルとすることを特徴とする請求項１に記載のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【請求項３】
前記アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物中のｍが１であるαアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【請求項４】
前記アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を、下記構造式で表される化合物とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【化３】
2019202979.tif 000019
（式中、Ｂｎはベンジル基、ｔＢｕはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｅｔはエチル基、Ｐｈはフェニル基を表す。）
【請求項５】
前記工程ａ）で使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の良溶媒の質量を、使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の質量の１倍量以上とすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【請求項６】
前記工程ａ）で使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の良溶媒を、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、γ−ブチロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルスルホキシド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、及びアセトニトリルから選択される極性溶媒とすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【請求項７】
前記工程ｃ）で使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の貧溶媒の質量を、使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の質量の２倍量以上とすることを特徴とする請求項１から請求項６に記載のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【請求項８】
前記工程ｃ）で使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の貧溶媒を、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、及びｔ−ブチルメチルエーテルから選択される溶媒とすることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【請求項９】
前記不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の残留塩素濃度が、０．０５質量％以下であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【請求項１０】
前記不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の残留塩素濃度が、０．０１質量％以下であることを特徴とする請求項９に記載のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【請求項１１】
前記不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の示差走査熱量計によって測定される純度が、９８ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【請求項１２】
前記工程ａ）、ｂ）、及びｃ）を、空気雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アミノ酸、特にα−、β−、又はγ−アミノ酸から得られるＮ−カルボキシ無水物（Ｎ−carboxyanhedride、以下、ＮＣＡと略記する）は酸無水物基が活性であり、また、分子中に存在するアミノ基が保護されていることから、極めて有用な中間体である。この酸無水物基は任意の求核単位と反応させることができ、アミノ基と反応させて容易にアミド基を得ることができる。したがって、容易に重合できるためペプチド形成に有用である。また、アルコールとの反応によってエステル結合を容易に形成でき、さらに酸無水物基を還元したい場合にも重要である。
【０００３】
ＮＣＡは極めて求電子性が高く、アミンを開始剤とするリビング開環重合によって分子量の揃ったポリペプチドを与える。開始剤であるアミンはポリペプチドの末端に導入されることから、多官能アミンや、側鎖もしくは末端にアミノ基を有するポリマーを開始剤として用いることで、種々の星形ポリマーやグラフト共重合体、ブロック共重合体の精密合成が可能である。得られるポリペプチドは生体適合性材料として期待されており、親水性のポリエチレングリコールとブロック共重合を行うことで、親水性セグメントと疎水性セグメントからなる高分子ミセルを形成することもできる。この高分子ミセルに薬剤を封入することにより、高分子ミセルが薬剤のキャリアとして機能し、生体内での薬剤の除放化や病変部位への集中的投与を含む様々な効果が得られるため、ドラッグデリバリーシステムの分野においても有用である。さらに、ポリペプチド特有のα−へリックスやβ−シート構造に起因する特異な自己組織化とそれに基づく機能発現にも高い関心が集まっている。特に光学特性、圧電特性、分子透過性、熱応答性などの機能が発現することから、電子材料、液晶材料、気体透過性材料、さらには高機能繊維といった次世代材料としての期待が高まっている。
【０００４】
ＮＣＡの合成には種々の方法が報告されているが、最も一般的かつ直接的な方法の１つは、以下の反応式で表されるような、アミノ酸又はその塩酸塩を溶媒中でホスゲン、ジホスゲン、又はトリホスゲンと反応させて、ＮＣＡを得る方法である。
【化１】
2019202979.tif 000002
（式中、Ｒはアミノ酸の酸基とアミノ基との間の中心基を表し、修飾されていてもよく、Ｒ’は水素原子かアミノ酸の窒素原子に結合している基を表し、環状アミノ酸の場合にはＲとＲ’は結合していてもよい。）
【０００５】
この反応ではＮＣＡの他に、１モルのＮＣＡに対して２モルの塩化水素が生成することが知られている。塩化水素は反応性が高いため、媒体中に存在すると副反応が起こり、塩素化副生成物が生じる。これらの塩素化副生成物は製造されたＮＣＡ中に残留し、ＮＣＡを重合反応に用いた際、副生成物を生じさせる等、重合反応を著しく妨害する。また、塩化水素は塩基性開始剤に対して停止剤としても作用する。そのため、重合を正しく進行させるにはＮＣＡモノマー中に存在する塩素化副生成物と塩化水素の量を十分少なくする必要がある。一般的には残留塩素濃度を０．０５質量％以下にすることが求められている。
【０００６】
ＮＣＡ中の残留塩素濃度を低減させる方法としては、ＮＣＡの合成段階で低減させる方法や、合成により得られたＮＣＡを精製する方法がある。ＮＣＡ合成段階で残留塩素濃度を低減させる方法の例としては、アミノ酸とホスゲンの反応時に、エチレン性二重結合を有する不飽和有機化合物を添加して、生成する塩化水素を不飽和有機化合物と反応させる方法（特許文献１）や、反応を減圧条件下で行うことで、生成する塩化水素を除去する方法（特許文献２）がある。これらの方法によると残留塩素濃度は０．０５質量％以下にまで低減することができる。
【０００７】
一方、得られたＮＣＡを精製する方法の例としては、ＮＣＡを非極性溶媒中に溶解（又は懸濁）し、シリカと接触させた後に取り出す方法がある（特許文献３）。この方法によると高収率で純度のよいＮＣＡが得られるが、残留塩素濃度についての記載はない。また、精製後のＮＣＡを無機酸や有機酸の水溶液で処理することでより純度を高めることが記載されているが、その場合新たな酸や水分の混入により副生成物が生成するリスクがある。さらに非極性溶媒を使用するため、溶解できるＮＣＡにも制限がある。最近では、ＮＣＡの合成から精製までを大スケールにおいても実施可能な方法が報告されている（非特許文献１）。この方法では、ＮＣＡを合成後、ジクロロメタンに溶解したＮＣＡに弱塩基性のセライトろ過を行うことでＮＣＡを精製している。これにより残留塩素を除去することができ、ＮＣＡを重合させた際に、残留塩素由来のＮＣＡ重合物の生成を抑制することができる。しかし、ＮＣＡ中に含まれる不純物としてはアミノ基等の塩基性基を有する不純物も考えられ、その除去に関する報告はされていない。
【０００８】
現在市販されているＮＣＡの残留塩素濃度の規格は０．０５質量％以下であることは少ないとともに、製造ロットによるバラつきも確認されている。また継時劣化も大きく、特に開封後は空気中の水分に起因する重合物が生成する可能性がある。そのため、使用する際に目的の純度に達していないことも頻繁にあり、その場合、追加購入もしくは再精製が必要となるが、特に前者では高コスト化が避けられない。そこで安定した残留塩素濃度及び純度のＮＣＡを得るためには、簡易的に精製する方法の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２０３７８６号公報
【特許文献２】特開２００２−３７１０７０号公報
【特許文献３】特開２００４−１４９５２９号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｓｙｎ．Ｃｏｍｍｕｎ．２０１７，ＶＯＬ．４７，ＮＯ．１，５３−６１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物（ＮＣＡ）の精製方法であって、低純度のＮＣＡを簡便に精製し、高純度のＮＣＡを得ることができるアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を達成するために、本発明では、下記一般式（Ｉ）で表されるアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法であって、
【化２】
2019202979.tif 000003
【化３】
2019202979.tif 000004
（式中、Ｒ１は水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいシクロアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環、または通常用いられるアミノ酸の保護基としてベンジルオキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ベンゾイル基、またはアセチル基を示す。ただし、Ｒ１は反応性基である保護されていないヒドロキシル基及びアミノ基を含有しない。Ｘは上記一般式（ｉ）（Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいシクロアルキル基、置換されていてもよいアリール基、または置換されていてもよいヘテロ環を示し、ｍは１〜３の整数を示す。）で表される置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を示す。ただし、Ｘは反応性基である保護されていないヒドロキシル基及びアミノ基を含有しない。環状アミノ酸の場合はＲ１とＸは結合していてもよい。）
ａ）不純物を含む前記アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を、該アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の良溶媒であり、且つ塩素系溶媒でない溶媒に溶解させて撹拌し、不溶解不純物を析出させて懸濁液を得る工程、
ｂ）前記工程ａ）で得られた懸濁液に塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤を添加してろ過するか、前記塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤で固定床を構成して前記懸濁液をろ過するか、もしくはその両方を実施することで前記塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤と前記懸濁液とを接触させる工程、及び
ｃ）前記工程ｂ）で得られたろ液を前記アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の貧溶媒中に滴下し、晶析することで、前記不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を得る工程、
を含むアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法を提供する。
【００１３】
反応性基がない（または保護された）アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を用いた上記のような精製方法であれば、低純度のＮＣＡを簡便に精製し、高純度のＮＣＡを得ることができる。
【００１４】
また、前記工程ｂ）で使用する塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤を、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸銅、又は表面をスルホン酸やカルボン酸で修飾したシリカゲルとすることが好ましい。
【００１５】
このような塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤とすれば、より純度の高い、不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を得ることができる。
【００１６】
また、前記アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物中のｍが１であるαアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を用いることが好ましい。
【００１７】
本発明では、このようなアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を簡便に精製することができ、また、このようなアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物とすれば、汎用的に用いられるポリペプチド誘導体を得るために好ましい。
【００１８】
また、前記アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を、下記構造式で表される化合物とすることが好ましい。
【化４】
2019202979.tif 000005
（式中、Ｂｎはベンジル基、ｔＢｕはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｅｔはエチル基、Ｐｈはフェニル基を表す。）
【００１９】
本発明では、このようなアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を簡便に精製することができる。
【００２０】
また、前記工程ａ）で使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の良溶媒の質量を、使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の質量の１倍量以上とすることが好ましい。
【００２１】
さらに、前記工程ａ）で使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の良溶媒を、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、γ−ブチロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルスルホキシド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、及びアセトニトリルから選択される極性溶媒とすることが好ましい。
【００２２】
このような良溶媒とすれば、アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物をさらによく溶解させることができ、不溶解不純物を析出させるのにも高い効果があるため、より純度の高い、不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を得ることができる。
【００２３】
前記工程ｃ）で使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の貧溶媒の質量を、使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の質量の２倍量以上とすることが好ましい。
【００２４】
さらに、前記工程ｃ）で使用するアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の貧溶媒を、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、及びｔ−ブチルメチルエーテルから選択される溶媒とすることが好ましい。
【００２５】
このような貧溶媒とすれば、アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物をより効率よく晶析させることができる。
【００２６】
また、前記不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の残留塩素濃度が、０．０５質量％以下であることが好ましい。
【００２７】
また、前記不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の残留塩素濃度が、０．０１質量％以下であることが好ましい。
【００２８】
このように本発明では、残留塩素濃度を低減したアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を得ることができる。
【００２９】
また、前記不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の示差走査熱量計によって測定される純度が、９８ｍｏｌ％以上であることが好ましい。
【００３０】
このような純度であれば、不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を重合反応に用いた際に、副生成物である低分子量のＮＣＡホモポリマーの生成をより抑えることができる。
【００３１】
また、前記工程ａ）、ｂ）、及びｃ）を、空気雰囲気下で行うことが好ましい。
【００３２】
このような工程ａ）、ｂ）、及びｃ）であれば、精製作業を窒素雰囲気下で行う必要がなく、空気中で作業することが可能となり、簡便性を大幅に改善することができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように、本発明のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物（ＮＣＡ）の精製方法であれば、アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法であって、低純度のＮＣＡを簡便に精製し、高純度のＮＣＡを得ることができるアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法を提供することができる。また本発明のＮＣＡの精製方法であれば、精製作業を窒素雰囲気下で行う必要がなく、空気中で作業することが可能となり、簡便性を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】不純物を含むアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物のＤＳＣ測定結果の一例である。
【図２】不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物のＤＳＣ測定結果の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
上述のように、アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物（ＮＣＡ）の精製方法であって、低純度のＮＣＡを簡便に精製し、高純度のＮＣＡを得ることができるアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法が求められていた。
【００３６】
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、一度ＮＣＡを溶媒に溶解させて撹拌し、溶媒に溶解しないポリマーや不純物の塩酸塩（不溶解不純物）を析出させて懸濁液を得た後、塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤、特に硫酸マグネシウムと該懸濁液を接触させて該懸濁液をろ過することで、不溶解不純物及び塩基性不純物を除去することができ、高純度のＮＣＡが得られることを見出した。さらに、ＮＣＡは空気中の水分により加水分解を受けて純度が低下することが知られているが、上述の塩基性不純物トラップ能力を有するろ過補助剤は脱水効果を有することから精製作業は特に窒素雰囲気下である必要はなく、空気中で実施した場合においても高純度のＮＣＡを得ることに成功した。
【００３７】
即ち、本発明は、下記一般式（Ｉ）で表されるアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法であって、
【化５】
2019202979.tif 000006
【化６】
2019202979.tif 000007
（式中、Ｒ１は水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいシクロアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環、または通常用いられるアミノ酸の保護基としてベンジルオキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ベンゾイル基、またはアセチル基を示す。ただし、Ｒ１は反応性基である保護されていないヒドロキシル基及びアミノ基を含有しない。Ｘは上記一般式（ｉ）（Ｒ２及びＲ３は互いに独立して水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいシクロアルキル基、置換されていてもよいアリール基、または置換されていてもよいヘテロ環を示し、ｍは１〜３の整数を示す。）で表される置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を示す。ただし、Ｘは反応性基である保護されていないヒドロキシル基及びアミノ基を含有しない。環状アミノ酸の場合はＲ１とＸは結合していてもよい。）
ａ）不純物を含む前記アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を、該アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の良溶媒であり、且つ塩素系溶媒でない溶媒に溶解させて撹拌し、不溶解不純物を析出させて懸濁液を得る工程、
ｂ）前記工程ａ）で得られた懸濁液に塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤を添加してろ過するか、前記塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤で固定床を構成して前記懸濁液をろ過するか、もしくはその両方を実施することで前記塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤と前記懸濁液とを接触させる工程、及び
ｃ）前記工程ｂ）で得られたろ液を前記アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の貧溶媒中に滴下し、晶析することで、前記不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を得る工程、
を含むアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法である。
【００３８】
以下、本発明のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物（ＮＣＡ）の精製方法について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３９】
＜＜アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法＞＞
本発明のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法は、上述の工程ａ）、ｂ）、及びｃ）を含むアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法である。以下、アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物及び各工程についてさらに詳細に説明する。
【００４０】
［アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物］
本発明で精製されるＮＣＡは天然又は合成のアミノ酸に由来する任意のＮＣＡであり、このＮＣＡは上記一般式（Ｉ）で表すことができ、反応性基が保護されている必要がある。反応性基が保護されていない場合には、反応性基がＮＣＡと反応してしまう可能性がある。このＮＣＡには種々の形態のものを用いることができ、特に、単数又は複数の不斉炭素を有するＮＣＡの場合には各種の立体化学形態、例えばラセミ化合物、鏡像体、又はジアステレオ異性体であってもよい。本発明の精製方法によってラセミ化が起こることはないので、出発時の配置と同じ配置の異性体が得られる。
【００４１】
一般式（Ｉ）で表される化合物としてはα−アミノ酸（ｍ＝１）、β−アミノ酸（ｍ＝２）、又はγ−アミノ酸（ｍ＝３）から合成される下記の化合物が例示できるが、これらに限定はされない。中でもα−アミノ酸から合成されるＮＣＡとすることが好ましい。
【化７】
2019202979.tif 000008
（式中、Ｂｎはベンジル基、ｔＢｕはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｅｔはエチル基、Ｐｈはフェニル基を表す。）
【００４２】
［工程ａ）］
工程ａ）は、不純物を含む前記アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を、該アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の良溶媒であり、且つ塩素系溶媒でない溶媒に溶解させて撹拌し、不溶解不純物を析出させて懸濁液を得る工程である。
【００４３】
＜良溶媒＞
工程ａ）で使用される溶媒はＮＣＡの良溶媒、即ち、ＮＣＡを溶解させることができる溶媒であるとともに、不純物である重合物や塩酸塩（不溶解不純物）を溶解しない溶媒であれば特に限定されないが、例えばテトラヒドロフランや１，４−ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、及びアセトニトリル等の極性溶媒が挙げられる。中でもテトラヒドロフラン、酢酸エチルが好ましい。ただし、クロロホルム、ジクロロメタン等の塩素系溶媒については残留塩素濃度が高くなる可能性があるため好ましくない。
【００４４】
使用する良溶媒の量は特に限定されないが、上述のＮＣＡの質量に対して、例えば１〜２０倍量、好ましくは２〜１０倍量、さらに好ましくは２〜５倍量である。
【００４５】
ＮＣＡに対して良溶媒であることを確認する方法としてはＮＣＡに良溶媒を添加して撹拌した後に、ＮＣＡが溶解をし、かつ目視により濁りがないことを確認する方法があるが、完全に溶解したことを確認できる方法であれば特に限定はされない。その場合の良溶媒の使用量としては特に限定されないが、ＮＣＡの質量に対して、例えば０．１〜２００倍量、好ましくは１〜２０倍量、さらに好ましくは１〜１０倍量である。
【００４６】
＜不溶解不純物＞
工程ａ）において、上述の溶媒に溶解しない不溶解不純物としては、塩化物イオンを開始剤とした反応によって生成するＮＣＡの重合物や原料アミノ酸の塩酸塩等が挙げられるが、上述の溶媒に溶解しない成分であれば特に限定はされない。
【００４７】
［工程ｂ）］
工程ｂ）は、上述の工程ａ）で得られた懸濁液に塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤を添加してろ過するか、上述の塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤で固定床を構成して前記懸濁液をろ過するか、もしくはその両方を実施することで上述の塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤と上述の懸濁液とを接触させる工程である。
【００４８】
＜塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤＞
工程ａ）において析出する不溶解不純物はろ過補助剤を用いないでろ過しようとするとろ盤で目詰まりが起こり、ろ過性が非常に悪くなるため、ろ過補助剤が必要になる。また、後述の塩基性不純物を除去するために、該ろ過補助剤は塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤とする。塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤は上述の懸濁液に添加するだけでもＮＣＡ精製効果（塩基性不純物除去効果）を有するが、より高純度のＮＣＡを得るためにはろ盤上に固定床を形成する方が好ましい。
【００４９】
工程ｂ）において使用される塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤としては塩基性不純物（アミノ基等の塩基性基を有する不純物）を除去できるものであれば特に限定はされないが、例えば硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸銅、又は表面をスルホン酸やカルボン酸で修飾したシリカゲルが挙げられる。表面をスルホン酸やカルボン酸で修飾したシリカゲルの例としては、例えば富士シリシア化学製のＡＣＤシリカやＤＰＲシリカが挙げられる。ただし、塩化マグネシウムや塩化カルシウムなどの塩化物は残留塩素濃度の観点から好ましくない。なお、上述の塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤は塩基性不純物をトラップすることでＮＣＡホモポリマーが重合により生成することを抑制する効果を有しているが、後述の重合抑制試験において特許文献３で例示されるシリカ（従来のクロマトグラフィで用いられるもの）では効果がない。またＤＰＲシリカをろ盤上に固定床を形成して使用する場合には、ＮＣＡがシリカゲルに吸着するため、ろ過において過剰量の溶媒を用いて洗浄を行う必要がある。それにより濃縮を行うことが必須となるため、簡便性の観点においては硫酸マグネシウムの方が固定床として好ましい。
【００５０】
さらに、これらの塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤は、上述の塩基性不純物を除去するだけでなく、脱水効果も有するため、精製作業中において空気中から取り込まれる水分を除去することによりＮＣＡの加水分解を抑制し、窒素雰囲気下に限定されることなく簡便な装置で操作を行うことができる。
【００５１】
酸性ろ過補助剤の使用量は特に限定されないが、上述のＮＣＡの質量に対して、例えば０．１〜２０倍量、好ましくは１〜１０倍量、さらに好ましくは１〜５倍量である。また、塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤は１種類で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００５２】
＜塩基性不純物＞
アミノ基等の塩基性基を有する塩基性不純物としては、例えば下記の反応式にしたがって生成する塩基性化合物（ｃ）が例示できるが、塩基性を有する不純物であれば特に限定はされない。
【化８】
2019202979.tif 000009
（式中、Ｒはアミノ酸の酸基とアミノ基との間の中心基を表し、修飾されていてもよく、Ｒ’は水素原子かアミノ酸の窒素原子に結合している基を表し、環状アミノ酸の場合にはＲとＲ’は結合していてもよい。）
【００５３】
［工程ｃ）］
工程ｃ）は、上述の工程ｂ）で得られたろ液を上述のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の貧溶媒中に滴下し、晶析することで、上述の不純物が除去されたアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を得る工程である。
【００５４】
＜貧溶媒＞
工程ｃ）で使用される貧溶媒は、ＮＣＡの溶解性が低い溶媒であれば特に限定はされないが、例えばｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、及びシクロオクタン等の炭化水素、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、及びｔ−ブチルメチルエーテル等のエーテル類が挙げられる。中でもｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタンが好ましい。
【００５５】
使用する溶媒の量は特に限定されないが、上述のＮＣＡの質量に対して、例えば２〜８０倍量、好ましくは４〜４０倍量、さらに好ましくは４〜２０倍量である。
【００５６】
＜晶析＞
工程ｃ）の晶析は、ろ液をそのまま貧溶媒中に滴下することによって行うこともでき、濃縮して濃度を調整した後に貧溶媒中に滴下することによって行うこともできる。晶析を行う温度は特に限定されないが、作業の簡便さから室温で行うことが好ましい。ここでいう「晶析」とは、一般的に行われる、良溶媒にＮＣＡを溶解させた後に貧溶媒を追加し、さらに溶液を低温にすることで結晶を析出させる「再結晶」とは異なる操作である。再結晶がその結晶析出のために精密で時間のかかる作業が必要なことに対して、晶析は簡便なため工業的規模で実施可能な方法である。
【００５７】
晶析により得られたＮＣＡはろ過後そのまま減圧乾燥を実施してもよく、さらに貧溶媒で洗浄した後に減圧乾燥を実施してもよい。洗浄に使用する貧溶媒としてはＮＣＡの溶解性が低い溶媒であれば特に限定はされないが、晶析に使用したものと同じ貧溶媒を用いることができる。洗浄を行う温度は特に限定されないが、作業の簡便さから室温で行うことが好ましい。乾燥時の温度としては特に限定されないが、例えば０℃〜４０℃、好ましくは室温である。
【００５８】
ＮＣＡに対して貧溶媒であることを確認する方法としてはＮＣＡに貧溶媒を添加して撹拌した後に、ＮＣＡが全く溶けず、かつ目視により濁りがないことを確認する方法があるが、このように全く溶けないことを確認できる方法であれば特に限定はされない。その場合の貧溶媒の使用量としては特に限定されないが、ＮＣＡの質量に対して、例えば０．２〜８００倍量、好ましくは２〜８０倍量、さらに好ましくは２〜２０倍量である。
【００５９】
以上のように、本発明のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法であれば、溶媒に不溶解な不溶解不純物（残留塩素由来のＮＣＡ重合物や塩酸塩等）はろ過によって取り除くことができ、加水分解によって開環したアミノ基等を有する塩基性不純物は塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤によって取り除くことができる。また、このような塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤は吸湿性を有するものでもあることから、空気中の水分の影響を抑制することができるため、空気中で精製作業することも可能となり、簡便性を大幅に改善することができる。さらにＮＣＡの晶析は、ろ液を貧溶媒中に滴下、撹拌するだけで行うことができ、時間がかかる精密な再結晶を行う必要がないので工業的規模の製造を実施することが可能となる。
【実施例】
【００６０】
［参考例］
塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤、その他のろ過補助剤、及びその他の添加剤の塩基性不純物トラップ能力について、その重合抑制能力から判断することとした。ＮＣＡとしては下記の構造式（Ａ）で表される化合物を使用した。まず、ＮＣＡ０．２ｇ（０．８７ｍｍｏｌ）を酢酸エチル１．０ｇで溶解し、ＮＣＡ溶液を作製した。このＮＣＡ溶液を用いて、表１に示す通り、添加剤未投入の比較１、及び一般的なシリカゲル（シリカゲル６０（カラムクロマトグラフィー用、関東化学製））、有機酸（酢酸）、無機酸（塩化水素（酢酸エチル溶液））、セライト５０３（弱塩基性）を添加した比較２〜５を作製した。また、同じようにして、塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤として硫酸マグネシウム（無水）及びＤＰＲ（Ｄｅ−Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒ）シリカ（富士シリシア化学製）を添加した実験１及び実験２を作製した。これらを各温度で所定の時間放置した後のＮＣＡ溶液の粘度変化を目視にて観察した。結果を表１に示す。
【化９】
2019202979.tif 000010
残留塩素０．０９１質量％、融点９９．９℃
【表１】
2019202979.tif 000011
【００６１】
添加剤未投入の比較１では、粘度増加が見られたことから、重合反応が起こっていることが確認された。一般的なシリカゲルやセライト５０３を添加した比較２及び比較５では粘度増加が見られたことから、重合抑制効果はないことが分かった。一方、実験１、２の塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤である硫酸マグネシウム及びＤＰＲシリカを添加した場合は粘度に変化はなく、重合抑制効果があることが分かった。比較４においてＨＣｌを添加した場合にも、重合抑制効果が見られたが、精製後にＨＣｌが残存すると塩基性不純物が生成する原因となるため好ましくない。また、有機酸である酢酸（比較３）を添加した場合には粘度増加が大きく、重合がより加速されることが確認された。
【００６２】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【００６３】
［残留塩素濃度の測定］
実施例及び比較例において、残留塩素濃度の測定は微量塩素測定装置を用い、次の公定法に準じた試験を行う。ＡＳＴＭ  Ｄ５８０８、ＪＰＩ  ５Ｓ−６４−０２、ＴＳ  Ｋ００１０。測定装置はＴＣＬ−２１００Ｖ型（三菱アナリテック製）を使用した。
【００６４】
［純度の測定」
実施例及び比較例において、ＮＣＡの純度の測定は示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、第十七改正日本薬局方の２．５２熱分析法（２．４．４．純度の測定）に準じて実施した。測定装置はＴｈｅｒｍｏ  ｐｌｕｓ  ＥＶＯ  ＤＳＣ８２３０（リガク製）を使用した。試料量は１ｍｇ、昇温速度は１℃／分で実施した。なお、第十七改正日本薬局方の２．５２熱分析法（２．４．４．純度の測定）によると純度が９８ｍｏｌ％以上でないと正確な測定ができないと言われている。
【００６５】
［実施例１］
上述の構造式（Ａ）で表されるＮＣＡ５．０２ｇに硫酸マグネシウム１．７０ｇ、酢酸エチル２４．９６ｇを添加、撹拌してＮＣＡを溶解し、不溶解不純物を析出させて懸濁液を作製した。その後硫酸マグネシウム１５．００ｇを積層させたろ過器に懸濁液を注ぎ込み、吸引ろ過を行う（酢酸エチルによる洗い込みあり）ことで析出物を除去し無色透明なろ液３３．０５ｇを得た。このろ液をｎ−ヘキサン１１２ｇ中に滴下し晶析を行った。生成した白色粉末をろ過後、粉末をｎ−ヘキサン５０ｇで２回洗浄操作を実施した。なお、これらの操作は窒素雰囲気下ではなく空気中で実施し、作業に要した時間は３０分程であった。得られた白色粉末を常温にて減圧乾燥し、不純物が除去されたＮＣＡ３．５０ｇを得た。ＤＳＣ測定により得られた不純物が除去されたＮＣＡの純度は９８．９３ｍｏｌ％であり（融点１０３．８℃）、残留塩素濃度は０．００５質量％であった。精製前の、即ち不純物を含むＮＣＡは純度が低すぎるため、ＤＳＣ測定によっては純度を求めることができなかったが（融点９９．９℃）、その測定結果を図１に示す。同様に測定した不純物が除去されたＮＣＡの結果を図２に示す。
【００６６】
良溶媒である酢酸エチルへのＮＣＡ溶解性を確認するために、上述の構造式（Ａ）で表される精製後のＮＣＡ０．２ｇを酢酸エチル１．０ｇに溶解した所、目視で不溶解不純物は確認できなかった。同様に上述の構造式（Ａ）で表される精製前のＮＣＡでは目視において不溶解不純物が確認された。一方貧溶媒であるｎ−ヘキサンへのＮＣＡ溶解性を確認するために、上述の構造式（Ａ）で表される精製後のＮＣＡ０．２ｇをｎ−ヘキサン２．０ｇに溶解した所、目視において溶解が確認できなかった。
【００６７】
［実施例２］
ＮＣＡの溶解に使用する良溶媒を酢酸エチルからテトラヒドロフランに変えたこと以外は、実施例１と同様の方法で、不純物が除去されたＮＣＡ３．４２ｇを得た。ＤＳＣ測定によって得られた不純物が除去されたＮＣＡの純度は９８．９０ｍｏｌ％であり（融点１０３．８℃）、残留塩素濃度は０．００６質量％であった。
【００６８】
［実施例３］
上述の構造式（Ａ）で表されるＮＣＡ５．００ｇにＤＰＲシリカ１．７０ｇ、酢酸エチル２５．００ｇを添加、撹拌してＮＣＡを溶解し、不溶解不純物を析出させて懸濁液を作製した。その後硫酸マグネシウム１５．００ｇを積層させたろ過器に懸濁液を注ぎ込み、吸引ろ過を行う（酢酸エチルによる洗い込みあり）ことで析出物を除去し無色透明なろ液３３．５０ｇを得た。このろ液をｎ−ヘキサン１１４ｇ中に滴下し晶析を行った。生成した白色粉末をろ過後、粉末をｎ−ヘキサン５０ｇで２回洗浄操作を実施した。なお、これらの操作は窒素雰囲気下ではなく空気中で実施し、作業に要した時間は３０分程であった。得られた白色粉末を常温にて減圧乾燥し、不純物が除去されたＮＣＡ３．４０ｇを得た。ＤＳＣ測定により得られた不純物が除去されたＮＣＡの純度は９９．０５ｍｏｌ％であり（融点１０４．３℃）、残留塩素濃度は０．００３質量％であった。
【００６９】
［実施例４］
上述の構造式（Ａ）で表されるＮＣＡ５．００ｇにＤＰＲシリカ１．７０ｇ、酢酸エチル２５．００ｇを添加、撹拌してＮＣＡを溶解し、不溶解不純物を析出させて懸濁液を作製した。その後ＤＰＲシリカ１５．００ｇを積層させたろ過器に懸濁液を注ぎ込み、吸引ろ過を行う（酢酸エチルによる洗い込みあり）ことで析出物を除去し無色透明なろ液８０．００ｇを得た。減圧下、３０℃にて３０．００ｇまで濃縮を行った後、ｎ−ヘキサン１００ｇ中に滴下し晶析を行った。生成した白色粉末をろ過後、粉末をｎ−ヘキサン５０ｇで２回洗浄操作を実施した。得られた白色粉末を常温にて減圧乾燥し、不純物が除去されたＮＣＡ３．００ｇを得た。ＤＳＣ測定により得られた不純物が除去されたＮＣＡの純度は９９．１５ｍｏｌ％であり（融点１０４．２℃）、残留塩素濃度は０．００２質量％であった。
【００７０】
［実施例５］
上記構造式（Ａ）で表されるＮＣＡ５．０１ｇに硫酸マグネシウム１．７０ｇ、酢酸エチル２４．９９ｇを添加、撹拌してＮＣＡを溶解し、不溶解不純物を析出させて懸濁液を作製した。ろ紙上に懸濁液を注ぎ込み、吸引ろ過を行う（酢酸エチルによる洗い込みあり）ことで析出物を除去し無色透明なろ液３０．０５ｇを得た。このろ液をｎ−ヘキサン１００ｇ中に滴下し晶析を行った。生成した白色粉末をろ過後、粉末をｎ−ヘキサン５０ｇで２回洗浄操作を実施した。なお、これらの操作は窒素雰囲気下ではなく空気中で実施し、作業に要した時間は３０分程であった。得られた白色粉末を常温にて減圧乾燥し、不純物が除去されたＮＣＡ３．８０ｇを得た。ＤＳＣ測定により得られた不純物が除去されたＮＣＡの純度は９８．２５ｍｏｌ％であり（融点１０３．２℃）、残留塩素濃度は０．０３０質量％であった。
【００７１】
［実施例６］
上記構造式（Ａ）で表されるＮＣＡ２００ｇに硫酸マグネシウム６７ｇ、酢酸エチル６００ｇを添加、撹拌してＮＣＡを溶解し、不溶解不純物を析出させて懸濁液を作製した。その後硫酸マグネシウム６００ｇを積層させたろ過器に懸濁液を注ぎ込み、吸引ろ過を行う（酢酸エチルによる洗い込みあり）ことで析出物を除去し無色透明なろ液１０００ｇを得た。このろ液をｎ−ヘキサン３２００ｇ中に滴下し晶析を行った。生成した白色粉末をろ過後、粉末をｎ−ヘキサン１０００ｇで２回洗浄操作を実施した。なお、これらの操作は窒素雰囲気下ではなく空気中で実施し、作業に要した時間は２時間程であった。得られた白色粉末を常温にて減圧乾燥し、不純物が除去されたＮＣＡ１６０ｇを得た。ＤＳＣ測定により得られた不純物が除去されたＮＣＡの純度は９９．４６ｍｏｌ％であり（融点１０４．３℃）、残留塩素濃度は０．００１質量％以下であった。
【００７２】
［実施例７〜２３］
精製に用いる、不純物を含むＮＣＡを（Ａ）から（Ｂ）〜（Ｒ）に変えたこと以外は実施例２と同様の方法で不純物が除去されたＮＣＡを得た。良溶媒への溶解性確認方法は精製前後のＮＣＡ０．２ｇをテトラヒドロフラン１．０ｇに添加した。一方貧溶媒への溶解性確認方法は精製後のＮＣＡ０．２ｇにｎ−ヘキサン２．０ｇを添加した。目視による不溶解物が全く見られないものは「○」、濁りが見えたり溶解しないものは「×」を記した。結果を表２に示す。
【化１０】
2019202979.tif 000012
（式中、Ｂｎはベンジル基、ｔＢｕはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｐｈはフェニル基を表す。）
【００７３】
【表２】
2019202979.tif 000013
【００７４】
［長期保存安定性］
精製したＮＣＡの長期保存安定性を検証した。−２０℃±５℃における安定性を表３に、０℃〜５℃における安定性を表４に示した。−２０℃±５℃条件においては半年後、１年後、２年後におけるＤＳＣ測定による純度結果を示した。０℃〜５℃条件に置いては１ヶ月、２ヶ月、半年後におけるＤＳＣ測定による純度結果を示した。比較として市販品（Isochem社製）でＤＳＣ測定による純度が９８ｍｏｌ％を超えている上記一般式（Ａ）で表されるＮＣＡを比較１として示した。このＮＣＡの残留塩素濃度は０．０３０質量％であり、市販されているＮＣＡの中では残留塩素濃度が極めて低いロットである。なお、市販されているＮＣＡにおいて残留塩素濃度が０．０５０質量％を超えるＮＣＡについては、初期純度が９８ｍｏｌ％を超えなかったため比較として挙げていないが、時間経過とともに融点の低下がみられており、純度が低下していた。
【００７５】
【表３】
2019202979.tif 000014
【００７６】
【表４】
2019202979.tif 000015
【００７７】
［比較例１］
ろ過補助剤をしないこと以外は、実施例１と同様の方法で精製を行おうとしたが、吸引ろ過においてろ紙の目詰まりが発生したためにろ過することができなかった。
【００７８】
［比較例２］
ＮＣＡの溶解に使用する溶媒を酢酸エチルからトルエンに変えて実施例１と同様の方法で精製を行おうとしたが、ＮＣＡがトルエンに溶解しなかった。
【００７９】
［比較例３］
ＮＣＡの溶解に使用する溶媒を酢酸エチルからクロロホルムに変えたこと以外は実施例１と同様の方法で不純物が除去されたＮＣＡ３．８０ｇを得た。ＤＳＣ測定により得られた不純物が除去されたＮＣＡの純度は低すぎるために求めることはできなかった（融点１０２．４℃）。また残留塩素濃度は０．５７８質量％であった。
【００８０】
［比較例４］
ろ過補助剤を使用せず、添加剤として塩化水素（１ｍｏｌ／Ｌ  酢酸エチル溶液）２．５ｍｌを使用したこと以外は実施例１と同様の方法で精製を行おうとしたが、吸引ろ過においてろ紙の目詰まりが発生したためにろ過することができなかった。
【００８１】
［比較例５］
塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤である硫酸マグネシウムを塩基性ろ過補助剤セライト５０３に変えたこと以外は実施例１と同様の方法で不純物が除去されたＮＣＡ３．００ｇを得た。ＤＳＣ測定により得られた不純物が除去されたＮＣＡの純度は低すぎるために求めることはできなかった（融点１０２．１℃）。残留塩素濃度は０．０６０質量％であった。
【００８２】
［比較例６］
塩基性不純物トラップ能力を有する酸性ろ過補助剤をＤＰＲシリカからシリカゲル６０（関東化学製、カラムクロマトグラフィー用）に変えたこと以外は実施例４と同様の方法で不純物が除去されたＮＣＡ２．９０ｇを得た。ＤＳＣ測定により得られた不純物が除去されたＮＣＡの純度は低すぎるために求めることはできなかった（融点１０２．０℃）。残留塩素濃度は０．０６８質量％であった。
【００８３】
実施例１で得られた不純物が除去されたＮＣＡを用いて下記の構造式（Ｓ）で表されるポリエチレングリコール誘導体との重合反応を実施した。
【化１１】
2019202979.tif 000016
【００８４】
下記実施例及び比較例における分子量の表記において、重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）の数値はゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によりポリエチレングリコール換算値として測定したものである。なお、ＧＰＣは下記条件で測定を行った。
カラム：ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＡＷ３０００×２、ＳｕｐｅｒＡＷ−４０００
展開溶媒：ＤＭＦ（臭化リチウム０．０１ｍｏｌ／Ｌ溶液）
カラムオーブン温度：４０℃
サンプル濃度：０．２０ｗｔ％
サンプル注入量：５０μｌ
流量：０．６ｍｌ／ｍｉｎ
【００８５】
［実施例２４］
Ｍｗが約１０，０００のポリエチレングリコール誘導体（Ｓ）１．０１ｇをＤＭＦ２０ｍｌ中に溶解させた後、実施例１で得られた不純物が除去されたＮＣＡ０．９７ｇを投入して反応液を作製した。これを４０℃で１日反応させた後、酢酸エチル１００ｍｌ、ｎ−ヘキサン２００ｍｌの混合液中に滴下した。生成した白色粉末をろ過後、粉末を元のビーカーに戻し、酢酸エチル５０ｍｌ、ｎ−ヘキサン１００ｍｌの混合液で洗浄を行ない、さらに同様の洗浄操作を１回実施した。得られた白色粉末を常温にて減圧乾燥し、上述の構造式（Ｔ）で表されるブロック共重合体１．００ｇを得た。ＧＰＣによる分析の結果、Ｍｗ＝１３，９７４、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１２であり、不純物を含むＮＣＡを用いた際にみられる低分子領域のＮＣＡホモポリマー（塩化物イオンや他の塩基性不純物から重合が進行したポリマー）のピークは観測されなかった。
【００８６】
［比較例７］
使用するＮＣＡを実施例１で用いた未精製の、すなわち不純物を含むＮＣＡに変えたこと以外は実施例２４と同様にして、上述の構造式（Ｔ）で表されるブロック共重合体１．０４ｇを得た。ＧＰＣによる分析の結果、Ｍｗ＝１１，８３３、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０８であった。また、低分子領域のＮＣＡホモポリマーのピークも観測され、Ｍｗ＝２，１１７、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４１であった。
【００８７】
［比較例８］
使用するＮＣＡを比較例５で用いたセライト５０３による不純物が除去されたＮＣＡに変えたこと以外は実施例２４と同様にして、上述の構造式（Ｔ）で表されるブロック共重合体１．０２ｇを得た。ＧＰＣによる分析の結果、Ｍｗ＝１２，３３１、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０９であった。また、低分子領域のＮＣＡホモポリマーのピークも観測され、Ｍｗ＝１，９５７、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．３９であった。
【００８８】
［比較例９］
使用するＮＣＡを比較例６で用いたシリカゲル６０による不純物が除去されたＮＣＡに変えたこと以外は実施例２４と同様にして、上述の構造式（Ｔ）で表されるブロック共重合体０．９５ｇを得た。ＧＰＣによる分析の結果、Ｍｗ＝１２，４００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０９であった。また、低分子領域のＮＣＡホモポリマーのピークも観測され、Ｍｗ＝１，９７０、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．３９であった。
【００８９】
実施例１〜２３に示すように、本発明のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法であれば、低純度のＮＣＡを簡便に精製し、高純度のＮＣＡを得ることができた。また、精製作業は空気下で行ったが、得られた不純物が除去されたＮＣＡの純度が低下することはなかった。さらに実施例２４に示すように、本発明の精製方法により精製した不純物が除去されたＮＣＡを重合反応に使用すると、残留塩素濃度や塩基性不純物含有量が極めて低いため、低分子量のＮＣＡのホモポリマーが生成することなく高純度な重合物を得ることができた。
【００９０】
また、長期保存安定性結果で示したように、本発明の精製方法により精製した残留塩素濃度が極めて低く、かつ塩基性不純物が除去されたＮＣＡであれば、−２０℃という低温下において２年後でも純度の低下が起こらず、また０〜５℃という比較的高い温度においても半年後で安定であることがわかる。一方、市販品であり、残留塩素濃度が０．０３質量％であるＮＣＡについては−２０℃という低温下においては２年で純度の低下が確認され、また０〜５℃という比較的高い温度においては１ヶ月で純度の低下が確認された。このことより、残留塩素濃度が低く、かつ塩基性不純物が除去された本発明の精製方法において得られるＮＣＡは、極めて安定であることがわかる。
【００９１】
一方、比較例１では、ろ過補助剤を用いなかったために、ろ過効率が低く、精製工程を最後まで行うことができなかった。比較例２では、工程ａ）でＮＣＡを溶解できない溶媒を用いたため、ＮＣＡが溶解せず、精製工程を最後まで行うことができなかった。比較例３では、工程ａ）で塩素系溶媒であるクロロホルムを用いたため、精製後の不純物が除去されたＮＣＡの残留塩素濃度が高く、純度も低かった。比較例４では、添加剤として塩化水素を用いたため、ろ過効率が低く、精製工程を最後まで行うことができなかった。比較例５及び比較例６では、ろ過補助剤に塩基性のものと、酸性（弱酸性）であっても塩基性不純物除去能力のないものを用いたため、精製効果が得られなかった。そして比較例７〜９では、純度の低いＮＣＡを用いたことから、重合反応において、副生成物である低分子のＮＣＡホモポリマーが生成した。
【００９２】
以上のことから、本発明のアミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物の精製方法であれば、低純度のＮＣＡを簡便に精製し、長期間保存安定性の高い高純度のＮＣＡを得られることが明らかとなった。
【００９３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の方法を用いて精製したＮＣＡは、残留塩素濃度が極めて低く、またアミン等の塩基性不純物を含まない。そのため、リビング開環重合において、本来の開始剤以外の開始剤による開始反応が起こらないので、分子量の揃ったポリペプチド誘導体を合成することができる。分子量の揃ったポリペプチド誘導体は精密な材料を必要とする様々な分野で応用することができ、特にサイズを精密に設計する必要のある高分子ミセルにおいて重要であり、ドラッグデリバリーシステムの分野に応用することができる。
【図１】
2019202979.tif 000020
【図２】
2019202979.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月13日(2019.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
アミノ酸、特にα−、β−、又はγ−アミノ酸から得られるＮ−カルボキシ無水物（Ｎ−carboxyanhydride、以下、ＮＣＡと略記する）は酸無水物基が活性であり、また、分子中に存在するアミノ基が保護されていることから、極めて有用な中間体である。この酸無水物基は任意の求核単位と反応させることができ、アミノ基と反応させて容易にアミド基を得ることができる。したがって、容易に重合できるためペプチド形成に有用である。また、アルコールとの反応によってエステル結合を容易に形成でき、さらに酸無水物基を還元したい場合にも重要である。