(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｄ体を含む光学活性アミノ酸エステルと、下記一般式の化１
【化１】
0004035856.tif 000004
（式中Ｒ1 は核置換基を有することのあるフェニル基であり、Ｒ2 は脂肪族オキシカルボニル基、核置換基を有することのあるベンジルオキシカルボニル基であり、Ｒ3 はアルキル基を表す）で示されるＮ−置換−α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンアルキルエステルとを水溶液中で混合して反応させ、化１で表される化合物とＤ体のアミノ酸エステルの付加体を析出させる高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法において、当該付加体からの光学分割されたＤ−アミノ酸エステルの回収を以下の工程から実施することを特徴とする高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法。
（１）付加体を水不混和溶媒を用いて抽出により水相と分離し
（２）付加体をスラリ−として含有する有機溶媒相を酸水溶液で洗浄することにより、精製した後
（３）酸水溶液で酸分解して、酸性水溶液として高光学純度のＤ−アミノ酸エステルを回収する
【請求項２】
請求項１に記載の高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法において、工程（２）及び（３）で使用する酸として、無機のブレンステッド酸または有機のブレンステッド酸を用いることを特徴とする高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法において、工程（２）で洗浄に使用する酸の量が、アミノ酸エステル１モル当たり０．１〜０．７モル等量であることを特徴とする高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法。
【請求項４】
請求項１または請求項３に記載の高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法において、酸による洗浄を複数回に分けて実施することを特徴とする高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの請求項に記載の高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法において、化１で表されるＮ−置換−α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンアルキルエステルとＤ−アミノ酸エステルの付加体の水性スラリ−からの抽出溶媒として使用される溶媒が、メチルイソブチルケトン又は酢酸イソブチルであることを特徴とする高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの請求項に記載の高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法において、光学活性アミノ酸エステルが、フェニルアラニン、フェニルグリシン、ホモフェニルアラニン、ナフチルアラニンであることを特徴とする高光学純度光学活性アミノ酸エステルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学活性アミノ酸エステルの光学分割法に関する。アミノ酸の光学活性体は、特にそのＬ体は動物にとって極めて重要な栄養源である。また、その対掌体であるＤ体は医薬品原料として最近その重要性が増してきている。アミノ酸エステル等のアミノ酸の光学活性体も、同様に医薬品の原料または不斉合成のための補助剤または触媒の配位子の原料として有用な物質である。
【０００２】
【従来の技術】
ラセミ体のアミノ酸エステル、例えばＤＬ−フェニルアラニンアルキルエステルの光学分割についてはいくつかの方法が知られている。
【０００３】
そのなかで、特公昭６２−５６８５７号にジペプチド誘導体を光学分割剤として用いるラセミ体アミノ酸エステルの光学分割法が開示されている。この方法では、溶媒中でジペプチド誘導体とＤ−アミノ酸エステルの付加体を形成させ、析出させ、これをろ過により分離・回収した後、酸水溶液で処理することによりＤ−アミノ酸エステルを回収するものである。
【０００４】
また特公昭５９−４３１５９では、Ｎ−置換−α−アミノ酸とＤＬ−アミノ酸エステルを水溶液中で酵素により反応させ、生成したジペプチド誘導体とＤ−アミノ酸エステルの付加体のスラリ−水溶液からろ過により付加体を回収し、更に酸による分解によりＤ−アミノ酸エステルを回収する光学分割法が開示されている。
【０００５】
これらの方法では、付加体のろ過性が悪いため操作性が悪いこと及び不純物としてＬ−アミノ酸エステルやＤＬ−アミノ酸が混入した場合の精製効率が悪いこと、更にろ過操作は工業的に煩雑で装置が高価である等の問題点があった。
【０００６】
また特公平２−１２２３８及び特公平−１２２４０に、Ｎ−置換α−アミノ酸とＤＬ−アミノ酸エステルから酵素反応により生成した、ジペプチド誘導体とＤ−アミノ酸エステルの付加体を水非混和性有機溶媒によりスラリ−として回収し、更に酸による分解によりＤ−アミノ酸エステルを回収する方法が開示されている。しかし、この方法では、未反応のＤＬ−アミノ酸エステルや分解生成物のＤＬ−アミノ酸も同時に回収されるため、９９％以上の極めて高い光学純度の光学活性アミノ酸またはその誘導体を回収することは不可能であった。
【０００７】
近年、その重要性が増している医薬品原料の用途として使用される光学活性アミノ酸またはその誘導体には、薬効の違い、副作用等の危険性から、高い光学純度及び高い化学純度が要求される。このため、工業的に生産性が高く、操作の簡素な光学活性アミノ酸またはその誘導体の回収法の開発が望まれていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、光学活性アミノ酸エステルの光学分割において、従来法より更に安価で効率的に高光学純度の光学活性アミノ酸エステルを得る光学分割法を提供することにある。
【０００９】
【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、Ｄ体を含む光学活性アミノ酸エステルと、下記一般式の化２
【００１０】
【化２】
0004035856.tif 000002
【００１１】
で表される化合物とＤ体のアミノ酸エステルの付加体を析出させ、この付加体より光学分割されたＤ−アミノ酸エステルを回収する際に、付加体を水不混和溶媒の抽出により水相と分離し、付加体をスラリ−として含有する有機溶媒相を水及び酸水溶液で洗浄し精製した後に、酸水溶液で付加体を酸分解することにより、水相に高い光学純度のＤ−アミノ酸エステルが回収できることが判明し、本発明を完成した。
【００１２】
本発明の晶析に供されるアミノ酸エステルとしては、下記の化３
【００１３】
【化３】
0004035856.tif 000003
【００１４】
（式中Ｒ1 は直鎖状もしくは分岐鎖状アルキル、アルキルチオ、アルコキシ、ベンジル及びインドイルアルキル及びそれらのヒドロキシ、ハロゲン、アルキル及びニトロ置換誘導体、Ｒ2 は、Ｒ1 とは異なる鎖状または分枝鎖状のアルキル基を表す。）
具体的には、バリン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、フェニルグリシン、フェニルアラニン、ナフチルアラニン、チロシン、トリプトファン、ホモフェニルアラニン，３，４−ジヒドロキシフェニルアラニン，２，４−ジヒドロキシフェニルアラニン，３，４−メチレン−ジオキシフェニルアラニン、３，４−ジメトキシフェニルアラニン、３（４）−メトキシ４（３）−ヒドロキシフェニルアラニン、３、４−イソプロピリデンジオキシフェニルアラニン、プロリン、ピペリジンカルボン酸、ピラジンカルボン酸のアルキルエステルが挙げられる。
【００１５】
また、エステル部分のアルコール残基としては、メトキシ基、エトキシ基等が好ましいものとして挙げられる。
【００１６】
化３で表されるアミノ酸及びその誘導体としては、好ましくは、フェニルアラニンまたは環置換誘導体及びこれらを親アミノ酸とする誘導体、ホモフェニルアラニンまたは環置換誘導体及びこれらを親アミノ酸とする誘導体、ナフチルアラニンまたは環置換誘導体のアルキルエステル、フェニルグリシンまたは環置換誘導体のアルキルエステルである。
【００１７】
上記の化３で表されるアミノ酸エステルは、ラセミ体であっても、光学異性体を含む光学活性アミノ酸エステル、少なくともＤ−アミノ酸エステルを含むものであれば構わない。
【００１８】
よって、ラセミ体からの光学分割剤を用いる光学分割、プロキラルな前駆体からの不斉合成等により調製された光学純度が充分でないアミノ酸エステルや、また、発酵法により製造されたアミノ酸類について、発酵液を処理する段階でその一部がラセミ化したものであってもよい。
【００１９】
また、化３で表されるアミノ酸エステルには、不純物としてアミノ酸が含まれていても構わない。その許容範囲には、特に限定がないが、好ましくはアミノ酸エステルの重量に対して、アミノ酸は２０重量パーセント以下である。  本発明に供されるラセミ体のアミノ酸エステルは、遊離のアミンの形で使用してもよいが、その塩の形でもまた使用することができる。このときの塩としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸等の無機酸との塩、アルキルスルホン酸、安息香酸等の有機酸との塩などが例示される。
【００２０】
本発明で使用する光学分割剤は、化２で表されるアミノ基に置換基を有するＬ−アミノ酸とをエステル化した核置換基を有することのあるＬ−フェニルアラニンからなるジペプチドである。遊離の酸の形として使用が可能であるが、塩としても使用できる。そのときの塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム等のアルカリまたはアルカリ土類金属との塩、アンモニア、ジメチルアミン等のアミンとの塩などが例示できる。
【００２１】
本発明の光学分割における化２と化３で表される化合物からの付加体の形成は、溶液中で行われる。
【００２２】
化２で表されるジペプチドと化３で表されるアミノ酸エステルのＤ体との１対１の付加体が優先的またはより優勢に形成もしくは析出することにより、アミノ酸エステルのＬ体との分割がなされる。よって、光学分割剤の使用量は、処理を行うアミノ酸エステルに含まれるＤ−アミノ酸エステルに対して、１モル等量以下であればよい。
【００２３】
付加体を形成する際に使用される溶媒は、化２で表されるジペプチドと化３で表されるアミノ酸エステルを溶解するものを用いる。好ましくは、水溶液中で行うが、水混和性の有機溶媒が含有していてもよい。
【００２４】
反応温度は特別な限定はないが、例えば室温から６０℃程度とすることができる。
【００２５】
水溶性溶媒のｐＨは、４〜８、好ましくは約５から約７に保つのが望ましい。よって、ｐＨをこの範囲に保つために緩衝剤を用いることもできる。
【００２６】
付加体の分離は、水非混和性有機溶媒を用いて、付加体の結晶をスラリ−状に抽出する。使用する水非混和性有機溶媒の量としては、必ずしも限定的ではなく、付加体の１モルに対して、０．５〜５ｋｇ程度であればよい。
【００２７】
抽出溶媒としては、ｎ−ヘキサン、ベンゼン、ジエチルエーテル等の無極性溶媒、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル等のエステル類、メチルイソブチルケトン等のケトン類を例示することができる。この中で、特に、メチルイソブチルケトン、酢酸イソブチルが好ましい。
【００２８】
抽出の際の温度は、特に限定されないが、室温から６０℃程度とすることができ、付加体を形成させる際の反応温度でよい。
【００２９】
また、上記の付加体の形成法として、化２と化３で表される化合物は、いずれか一方を水非混和性の有機溶媒に溶解し、もう一方を水性溶媒に溶解し、これらを混和した状態で、水性溶媒中のｐＨを調整する等の操作により、付加体を形成させてもよい。その際の水不混和性有機溶媒が、上記の付加体の結晶のスラリーを抽出する際の溶媒と同一であってもよい。その際は、付加体の形成に伴い、付加体の結晶が有機溶媒中にスラリ−として抽出されるため、反応終了後、水相を分離すれば良い。
【００３０】
また、分離される水相中には付加体を形成しないアミノ酸エステル、特に過剰のＬ体のアミノ酸エステルが含有するため、高純度のＬ体のアミノ酸エステルの製造のための原料として使用することができる。
【００３１】
有機溶媒のスラリ−として回収した粗製付加体化合物は、水及び塩酸水溶液で洗浄を行う。この洗浄は、上記の付加体の結晶の有機溶媒スラリ−に洗浄液を加え、機械的攪拌を行い、所定の温度で、所定の時間経過後、静置した後、水相を分液することにより実施される。よって、攪拌は、激しいほど好ましいが、例えば５０ｒｐｍ〜４００ｒｐｍとすることができる。また、攪拌時間は、１０分間〜３０分間とすることができるが、特に限定されない。
【００３２】
水による洗浄では、主に不純物であるアミノ酸が除去される。よって、その含有量によって、使用される水の量及び回数が決まる。洗浄に利用される水の量は、付加体の有機溶媒スラリ−の重量に対して、１０ｗｔ％〜２００ｗｔ％が好ましい。洗浄回数は、特に限定されない。
【００３３】
しかし、一般的に水による洗浄では有機溶媒中に存在するＬ−体のアミノ酸エステルを効果的に除くことは難しく、又後述の酸洗浄によりアミノ酸は効率的に除去できるので、水洗浄は必ずしも必須条件ではない。
【００３４】
酸水溶液による洗浄では、付加体を形成していないアミノ酸エステル、特に、Ｌ体のアミノ酸エステルの除去を目的として実施する。この際、付加体の一部は、酸分解が起こり、目的のアミノ酸エステルの回収率の低下を伴う。よって、酸水溶液中の酸の全使用量は、付加体及び付加体を形成していないアミノ酸エステルのモル量に対して、０．１〜０．７等量とすることができる。洗浄回数は、多いほど好ましいが、操作の効率性から、２回〜５回とすることができるが、これに限定されるものではない。
【００３５】
酸の種類としては、塩酸、硫酸、臭化水素酸等の無機酸、またはアルキルスルホン酸、安息香酸等の有機酸が例示される。
【００３６】
酸の濃度は、好ましくは０．１ｍｏｌ／リットル〜５ｍｏｌ／リットルとすることができるが、特に限定されない。
【００３７】
洗浄の温度は、特に限定されないが、室温以上６０℃以下が好ましく、スラリ−抽出を行った温度で実施しても構わない。
【００３８】
また、水による洗浄と酸水溶液による洗浄の操作順は、水洗の後、塩酸水溶液で洗浄することが好ましいが、順序が変わってもよい。
【００３９】
洗浄後の付加体の有機溶媒スラリ−は、酸分解により酸性水溶液として高純度のＤ体のアミノ酸エステルが回収される。その操作は、上記の酸水溶液による洗浄と同様の操作で行われる。加える酸水溶液中の酸量は、酸分解を行う付加体のモル量以上であればよく、好ましくは、１．２〜２．０モル等量である。
【００４０】
本発明で例えば、塩酸水溶液相中に回収されたＤ−アミノ酸エステルは、ｐＨ調整を行った後、濃縮し、冷却晶析することによりＤ−アミノ酸エステル・塩酸塩として回収することができる。また、回収された水相に、必要に応じて触媒を加え、加水分解を行った後、中和晶析によりＤ−アミノ酸を回収することもできる。
【００４１】
回収された有機溶媒中には、化２で表される光学分割剤であるジペプチドが溶解しているため、アミノ酸エステルの光学分割に再使用できる。
【００４２】
以上には、Ｎ−置換−Ｌ−アスパラギン酸とＬ−フェニルアラニンアルキルエステルからなるジペプチドを光学分割剤として用いるＤ−アミノ酸の光学分割法に限定して記載したが、他のアミノ酸の組み合わせにより構成されるジペプチドを光学分割剤として用いるアミノ酸の光学分割法にも、適用することができる。
【００４３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何等限定されるものではない。
【００４４】
実施例１
ＤＬ−フェニルアラニン（７５ｍｍｏｌ）、Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル（３６．４ｍｍｏｌ）、Ｄ−フェニルアラニンメチルエステル（２２３．０ｍｍｏｌ）を含む塩酸水溶液とＮ−ベンジルオキシカルボニル−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル（１９０．９ｍｍｏｌ）を含むＮａＯＨ水溶液を４０゜Ｃで混合し、ｐＨを７に調整し付加化合物を生成させた。この付加化合物のスラリ−水溶液中にメチルイソブチルケトン（４００ｇ）を加え、付加化合物を抽出した。水相を分液した後、純水１８０ｍｌでメチルイソブチルケトン相を洗浄した後、ＨＣｌ（３７．５ｍｍｏｌ）を含む水溶液（１８０ｍｌ）で３回洗浄してメチルイソブチルケトン相に含有する付加化合物を精製した。ここに、ＨＣｌ（１３１．８ｍｍｏｌ）を含有する水溶液（１８０ｇ）を加えて、５０゜Ｃで酸分解を行った。  酸性水溶液相を分液し、含有物を液体クロマトグラフィ−（カラム：  ＴＳＫｇｅｌ  Ｅｎａｎｔｉｏ  Ｌ１，４．６ｍｍＩＤ×２５ｃｍ，東ソ−（株）社製）により分析した。
【００４５】
その結果、Ｄ−フェニルアラニンメチルエステル：９９．２ｍｍｏｌ、Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル：  ０．８ｍｍｏｌ及びＤＬ−フェニルアラニン：０．６ｍｍｏｌが含有していた。
【００４６】
比較例１
付加化合物のスラリ−を含有するメチルイソブチルケトン相にＨＣｌ（３７５ｍｍｏｌ）を溶解した水溶液（４００ｍｌ）を加わえ、即ち水洗及び酸洗浄で精製することなしに、直接、酸分解を行ったこと以外は、実施例１と同様の操作を行った。
【００４７】
分液した酸性水溶液を分析した結果、Ｄ−フェニルアラニンメチルエステル：２１１．２ｍｍｏｌ、Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル：２９．２ｍｍｏｌ及びＤＬ−フェニルアラニン：  ２８．０ｍｍｏｌが含有しており、充分な化学純度及び光学純度のＤ−フェニルアラニンを回収することができなかった。
【００４８】
比較例２
付加化合物のスラリ−を含有するメチルイソブチルケトン相を純水（１８０ｍｌ）で５回洗浄した後、酸洗浄で精製することなしに、酸分解に供したこと以外は、実施例１と同様の操作を行った。その結果、Ｄ−フェニルアラニンメチルエステル：１９９．９ｍｍｏｌ、Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル：  １５．６ｍｍｏｌ及びＤＬ−フェニルアラニン：    ３．６ｍｍｏｌを酸性水溶液中に回収したが、充分な化学純度及び光学純度のＤ−フェニルアラニンを回収することができなかった。
【００４９】
実施例２
付加化合物のスラリ−を含有するメチルイソブチルケトン相を純水（１８０ｍｌ）で洗浄した後、ＨＣｌ( ６０ｍｍｏｌ）を含有した塩酸水溶液（１８０ｍｌ）で２回洗浄して、付加化合物スラリ−を精製し、ＨＣｌ( ２５５ｍｍｏｌ）を含む塩酸水溶液（１８０ｍｌ）で酸分解を行ったこと以外は、実施例１と同様の操作を行った。
【００５０】
その結果、Ｄ−フェニルアラニンメチルエステル：８９．４ｍｍｏｌ、Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル：  １．１ｍｍｏｌ及びＤＬ−フェニルアラニン：０．５ｍｍｏｌを酸性水溶液中に回収した。
【００５１】
実施例３
付加化合物のスラリ−を含有するメチルイソブチルケトン相を純水（１８０ｍｌ）で洗浄した後、ＨＣｌ( ２０ｍｍｏｌ）を含有した塩酸水溶液（１８０ｍｌ）で２回と純水（１８０ｍｌ）で２回洗浄して、付加化合物スラリ−を精製し、ＨＣｌ( ３３５ｍｍｏｌ）を含む塩酸水溶液（４００ｍｌ）で酸分解を行ったこと以外は、実施例１と同様の操作を行った。
【００５２】
その結果、Ｄ−フェニルアラニンメチルエステル：１５３．４ｍｍｏｌ、Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル：    ４．６ｍｍｏｌ及びＤＬ−フェニルアラニン：    １．１ｍｍｏｌを酸性水溶液中に回収した。
【００５３】
実施例４
ＤＬ−フェニルアラニンメチルエステル（２５０ｍｍｏｌ）、ＤＬ−フェニルアラニン（２５ｍｍｏｌ）、Ｎ−ベンジルオキシカルボニル−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル（１２５ｍｍｏｌ）により、水溶液中で付加化合を生成させたこと以外は、実施例１と同様の操作を行った。
【００５４】
その結果、Ｄ−フェニルアラニンメチルエステル：４１．６ｍｍｏｌ、Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル：  ０．２ｍｍｏｌ及びＤＬ−フェニルアラニン：０．２ｍｍｏｌを酸性水溶液中に回収した。