L－鳥氨酸·檸檬酸鹽結晶的製作方法

2023-07-16 05:19:06 1

專利名稱：L－鳥氨酸·檸檬酸鹽結晶的製作方法
技術領域：
本發明涉及L-鳥氨酸和檸檬酸構成的鹽(L-鳥氨酸·檸檬酸鹽)的結晶及其製備方法。
背景技術：
L-鳥氨酸作為在營養增強添加劑和藥品等中的成分而廣為應用。
L-鳥氨酸由於作為其游離鹼難以作為結晶而獲得，所以通常以鹽酸鹽等的鹽的形式而被應用(Sigma公司產品目錄，2004-2005年版)。
將L-鳥氨酸用作例如增強營養等目的的輸液等的成分時，有可能會引起例如直接利用鹽酸鹽的酸毒症症狀。此外，給予含有大量氯離子的輸液特別在腎病患者中不優選。此外，已知將L-鳥氨酸作為營養增強添加劑等混合到食品等中時，或者直接經口使用時，例如如果是鹽酸鹽的話，因為苦味而難以應用。
作為L-鳥氨酸的鹽，除了上述鹽酸鹽之外，已知例如α-酮戊二酸鹽(參見專利文獻1)、L-天冬氨酸鹽(參見專利文獻2)、蘋果酸鹽(參見專利文獻3)等分別是作為結晶的。
另一方面，已知鳥氨酸和檸檬酸的鹽可以作為呈味改良劑，不過尚不知道其結晶(參見專利文獻4)。
專利文獻1特公昭46-3194號公報專利文獻2特開平4-364155號公報專利文獻3特開昭55-136254號公報專利文獻4特開2003-144088號公報發明內容發明所要解決的問題
本發明的目的是提供作為L-鳥氨酸的供給源的優良的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的結晶及其製備方法。
解決問題的方法本發明涉及下述(1)～(10)(1)L-鳥氨酸和檸檬酸構成的鹽的結晶。
(2)上述(1)所述的結晶，其中，該結晶的5重量％的水溶液的pH為3～6。
(3)上述(1)所述的結晶，其中，L-鳥氨酸和檸檬酸的組成比為2∶1(摩爾比)。
(4)上述(1)～(3)任一項所述的結晶的製備方法，其特徵在於，將L-鳥氨酸和檸檬酸溶解在水中，從得到的水溶液中析出結晶。
(5)上述(4)所述的製備方法，其中，水溶液的pH為3～6。
(6)上述(4)所述的製備方法，其中，水溶液的pH為4～5。
(7)上述(4)～(6)任一項所述的結晶的製備方法，其中使結晶析出的方法是包含向水溶液中添加親水性有機溶劑的步驟的方法。
(8)上述(7)所述的製備方法，其中，親水性有機溶劑是醇類有機溶劑、醯胺類溶劑、丙酮或者乙腈。
(9)上述(7)所述的製備方法，其中，親水性有機溶劑是選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、二甘醇、N、N-二甲基甲醯胺、N、N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮和乙腈中的溶劑。
(10)上述(7)所述的親水性有機溶劑是甲醇或者乙醇。
發明效果通過本發明可以提供作為L-鳥氨酸供給源的優良的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的結晶及其製備方法。


圖1表示的是在實施例1得到的L-鳥氨酸·1/2檸檬酸鹽的結晶的吸溼性實驗結果。圖中，橫坐標表示實驗開始後經過的天數(天)，縱坐標表示吸溼度(％)。
具體實施例方式
本發明的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的結晶優選由0.5～3mol的L-鳥氨酸和1mol的檸檬酸構成，更優選由2mol的L-鳥氨酸和1mol的檸檬酸構成。該水溶液顯示由中性到酸性，在5重量％的水溶液中，pH表示為3～7，優選為3～6，更優選為4～5，最優選為4.6～5.0。
該結晶通常單獨存在，不過也可以與水或者各種有機溶劑作為溶劑合物存在，這些溶劑合物也包括在本發明中。
作為用於本發明的親水性有機溶劑，可列舉例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、二甘醇等醇類有機溶劑，N、N-二甲基甲醯胺、N、N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮等醯胺類有機溶劑，丙酮和乙腈等，優選甲醇、乙醇等。這些物質可以單獨或者混合使用。
下面對本發明的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的結晶的製備方法進行說明。
例如將市售的L-鳥氨酸鹽酸鹽等的鹽或者含有L-鳥氨酸的培養液、培養濃縮液等通過強酸性離子交換樹脂處理等，得到含有游離的L-鳥氨酸的水溶液。向得到的含有游離的L-鳥氨酸的水溶液中加入檸檬酸使之溶解。檸檬酸，例如想得到L-鳥氨酸與檸檬酸的組成比例為2∶1(mol比)的本發明的結晶時，相對L-鳥氨酸，加入0.3～1當量，優選0.4～0.6當量，最優選0.5當量，將得到的水溶液的pH值調整到例如3～7，優選3～6，更優選4～5，最優選4.6～5.0。
為了從得到的水溶液中有效地得到L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的結晶，優選通過將該水溶液冷卻到例如-10～20℃，或者向該水溶液中添加晶種，或者向該水溶液中添加親水性有機溶劑，或者向有機溶劑中添加該水溶液，使之析出結晶而進行分離。或者也可以通過組合實施這些方法使結晶析出。也可以向該水溶液添加親水性有機溶劑或者向有機溶劑中添加該水溶液的時候，在該水溶液中析出一部分結晶。
在向該水溶液中添加親水性有機溶劑使結晶析出的時候，優選將該水溶液的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的濃度實施調整到30～80％，優選為40～60％那樣的濃縮等的操作來使用。使用濃度30％以上的水溶液時，能降低為了使結晶析出而使用的親水性有機溶劑的量，更為優選。此外，使用濃度80％以下水溶液的時候，該水溶液和親水性有機溶劑的混合更為容易，更容易誘髮結晶析出。此外，容易避免析出的結晶形成塊狀。親水性有機溶劑，通常使用調整到上述濃度的水溶液的1～8倍量(含水率大約為50％～11％)。優選1.5～5倍量(含水率大約40～17％)，更優選2～3倍量(含水率大約33～25％)。在-10℃～60℃，優選在-10℃～室溫，向調節到上述濃度的水溶液中緩緩添加或者滴入加入。結晶即使僅僅添加有機溶劑有時候也會析出。通常，將得到的混合溶液在-10℃～室溫，通過攪拌5分鐘～72小時來使之析出。此外，可以將其他方法在本發明得到的結晶作為晶種，通過向得到的混合液中加入而誘使結晶析出。晶種只要能夠誘髮結晶就足夠了，相對該混合液中含有的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的量，使用0.01～0.1％，優選0.05％。
向親水性有機溶劑添加上述的水溶液使結晶析出時，可以向親水性有機溶劑中邊攪拌，邊在-10℃～60℃，優選在-10℃～室溫，滴加與上述相同地調整了濃度的水溶液中使結晶析出。親水性溶劑通常使用調整到上述濃度的水溶液的1～8倍的量。
可以通過過濾等方法分離析出的結晶，通過使之乾燥得到L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的結晶。
可以同樣地得到其他鹼性胺基酸(例如賴氨酸、精氨酸等)和檸檬酸構成的鹽的結晶。
下面用實驗例對於本發明的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的結晶的吸溼性進行說明。
實驗例1將大約200mL的飽和氯化鈉水溶液於塑料制的乾燥器內在25℃下放置24小時(調整相對溼度為75％)。將2g在實施例1得到的結晶在玻璃制的稱量瓶中進行稱量。將稱量的稱量瓶放置於調整到上述溼度的乾燥器內，測定經時的稱量瓶的重量變化。
以測定的各時間點的重量變化為基礎，使用下述式(1)計算吸溼性(吸溼度)。對稱量瓶的重量變化的測定進行到直至第7天。
W1稱量瓶的重量(g)W2裝入結晶的稱量瓶在實驗前的重量(g)W3裝入結晶的稱量瓶在實驗後的重量(g)結果如圖1所示。
在實施例1得到的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的結晶未顯示出顯著的吸溼性。即，表示本發明的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽在保存的時候，沒有必要對溼度特別注意。
此外，在實施例3得到的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽沒有苦味。
如上所述，本發明的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的結晶可以在室溫、大氣下保存。此外，在該製備步驟中，不使用鹽酸等的腐蝕性藥品，與檸檬酸、L-蘋果酸等比較具有低的價格，所以作為L-鳥氨酸的供給源是優良的。
此外，可以期望L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的結晶除了具有L-鳥氨酸本來具有的效果之外，還合併具有檸檬酸的特性。檸檬酸是檸檬酸循環(TCA循環)的中間體，可以期望通過其活化而促進脂肪酸合成、通過體內積蓄的乳酸的消除而得到緩解疲勞的效果。此外，還可以期待改善鹽酸鹽等具有的苦味。即，可以期待將L-鳥氨酸·檸檬酸鹽的結晶用於營養強化添加劑或者藥品等中，作為更為優良的L-鳥氨酸的供給源。
下面通過實施例具體說明本發明，不過本發明並不局限於此。
實施例1將20g L-鳥氨酸鹽酸鹽(15.7g游離的L-鳥氨酸)溶解在400mL的水中，流過裝填了200mL強酸性離子交換樹脂(マラソ ン)(H型)的柱子。用200mL水洗滌樹脂後，用400mL的2mol/L氨水洗脫L-鳥氨酸。將洗脫液減壓濃縮到大約200mL後，通過向得到的L-鳥氨酸水溶液(含有L-鳥氨酸0.119mol)中加入12g檸檬酸(對於L-鳥氨酸為0.5當量)將水溶液的pH調整到4.7。將得到的水溶液減壓濃縮到總量為45mL後，邊在室溫下攪拌，邊緩緩加入105mL乙醇。再在室溫下攪拌20小時後，過濾獲得析出的結晶，用乙醇洗滌。通過將得到的結晶在20℃減壓乾燥過夜，得到L-鳥氨酸·1/2檸檬酸鹽結晶25.1g(收率92.7％)的淡黃色塊狀結晶。
熔點165.5℃紅外線吸收光譜(KBr，cn-1)1288.4、1033.8、948.9、803.3、715.5粉末X射線結晶分析通過RAD-X型(理學電機公司制)進行測定，結果如表1所示。
表1

結晶組成分析如表2所示。
表2

(注)*各實際測定值通過使用高效液相色譜(HPLC)，對L-鳥氨酸使用OPA發色法(激發波長340nm，螢光波長455nm)，對檸檬酸使用UV檢測法(檢測波長210nm)進行分析計算。
**各計算值按照(C6H12N2O2)2·C5H2O7計算。
實施例2通過向與實施例1相同地得到的L-鳥氨酸水溶液(含有L-鳥氨酸0.119mol)中加入12g檸檬酸(對於L-鳥氨酸為0.5當量)將水溶液的pH調整到4.7。將得到的水溶液減壓濃縮到總量為45mL後，在室溫下邊攪拌邊緩緩加入105mL的甲醇。再在室溫下攪拌18小時後，過濾獲得析出的結晶，用甲醇洗滌。通過將得到的結晶在20℃減壓乾燥過夜，得到L-鳥氨酸·1/2檸檬酸鹽結晶24.8g(收率91.6％)的淡黃色鱗狀結晶。
熔點161.8℃紅外線吸收光譜(KBr，cn-1)1287.4、1044.4、935.4、808.1、754.1粉末X射線結晶分析通過RAD-X型(理學電機公司制)進行測定，結果如表3所示。
表3

結晶組成分析如表4所示.
表4

(注)*各實際測定值通過使用高效液相色譜(HPLC)，對L-鳥氨酸使用OPA發色法(激發波長340nm，螢光波長455nm)，對檸檬酸使用UV檢測法(檢測波長210nm)進行分析計算。
**各計算值按照(C6H12N2O2)2·C5H2O7計算。
實施例3將與實施例1相同得到的L-鳥氨酸水溶液(含有0.119mol游離的L-鳥氨酸)加入12g檸檬酸(相對於L-鳥氨酸，為0.5當量)將水溶液的pH調整到4.7。將得到的水溶液減壓濃縮到總量為68mL後，在室溫下邊攪拌邊緩緩加入272mL乙醇。再在室溫下攪拌24小時後，過濾獲取析出的結晶，用乙醇洗滌。通過將得到的結晶在20℃減壓乾燥過夜，得到L-鳥氨酸·1/2檸檬酸鹽結晶25.5g(收率94.0％)的淡黃色鱗片狀結晶。
熔點165.9℃結晶組成分析如表5所示.
表5

(注)*各實際測定值通過使用高效液相色譜(HPLC)，對L-鳥氨酸使用OPA發色法(激發波長340nm，螢光波長455nm)，對檸檬酸使用UV檢測法(檢測波長210nm)進行分析計算。
**各計算值按照(C6H12N2O2)2·C5H2O7計算。
產業上的可利用性根據本發明提供的L-鳥氨酸·檸檬酸鹽結晶及其製備方法等可以用於L-鳥氨酸的供給源。
權利要求
1.L-鳥氨酸和檸檬酸構成的鹽的結晶。
2.權利要求1所述的結晶，其中，該結晶的5重量％的水溶液的pH為3～6。
3.權利要求1所述的結晶，其中，L-鳥氨酸和檸檬酸的組成比為2∶1(摩爾比)。
4.權利要求1～3任一項所述的結晶的製備方法，其特徵在於，將L-鳥氨酸和檸檬酸溶解在水中，從得到的水溶液中析出結晶。
5.權利要求4所述的製備方法，其中，水溶液的pH為3～6。
6.權利要求4所述的製備方法，其中，水溶液的pH為4～5。
7.權利要求4～6任一項所述的結晶的製備方法，其中使結晶析出的方法是包含向水溶液中添加親水性有機溶劑的步驟的方法。
8.權利要求7所述的製備方法，其中，親水性有機溶劑是醇類有機溶劑、醯胺類溶劑、丙酮或者乙腈。
9.權利要求7所述的製備方法，其中，親水性有機溶劑是選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、二甘醇、N、N-二甲基甲醯胺、N、N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮和乙腈中的溶劑。
10.權利要求7所述的親水性有機溶劑是甲醇或者乙醇。
全文摘要
本發明提供鳥氨酸和檸檬酸構成的鹽的結晶、其5重量％的水溶液的pH為3～6的鳥氨酸和檸檬酸構成的鹽的結晶、L－鳥氨酸和檸檬酸的組成比為2∶1(摩爾比)的鳥氨酸和檸檬酸構成的鹽的結晶、以將L－鳥氨酸和檸檬酸溶解在水中，從得到的水溶液中析出結晶為特徵的鳥氨酸和檸檬酸構成的鹽的結晶的製備方法、該水溶液的pH為3～6的鳥氨酸和檸檬酸構成的鹽的結晶的製備方法等。
文檔編號C07C227/16GK1972899SQ200580020718
公開日2007年5月30日 申請日期2005年6月24日 優先權日2004年6月25日
發明者村田英城, 山本裕 申請人:協和發酵工業株式會社