カルニチンの製造方法
【課題】不純物が低減された純度の高いカルニチンを製造する方法を提供する。
【解決手段】ジクロロプロパノールを酵素反応によりシアノ化及びアミド化した後、４級化し、加水分解を行うことにより得られるカルニチンの製造方法において、さらに、得られた加水分解物を、４０Ｔｏｒｒ以下の圧力下で乾燥させる工程を含み、これにより、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ、式（１）で表される構造を有する不純物が低減されたカルニチンを製造する方法。
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立に、炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【解決手段】ジクロロプロパノールを酵素反応によりシアノ化及びアミド化した後、４級化し、加水分解を行うことにより得られるカルニチンの製造方法において、さらに、得られた加水分解物を、４０Ｔｏｒｒ以下の圧力下で乾燥させる工程を含み、これにより、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ、式（１）で表される構造を有する不純物が低減されたカルニチンを製造する方法。
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立に、炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルニチンの製造方法及び当該方法により製造されたカルニチン組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓疾患治療剤、過脂肪質血症治療剤、静脈疾患治療剤等として注目されているＬ−カルニチンは、ビタミンＢＴとも言われ、生体内で脂肪酸の代謝に関係している重要な化合物である。
【０００３】
従来のＬ−カルニチン製造方法としては、Ｄ−マンニトールを原料として製造する方法（特許文献１）、γ−ハロアセト酢酸エステルを原料として酵素により不斉還元することを特徴とする方法（特許文献２）、リパーゼを用いて光学選択的に（Ｒ）−４−ハロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを合成することを特徴とする方法（特許文献３）、γ−ブチロベタイン又はクロトノベタインから微生物によってＬ−カルニチンを製造する方法（特許文献４）、カルニチンアミドハライドをｄ−樟脳酸により光学分割してＬ−カルニチンに導く方法（特許文献５）等が知られている。
【０００４】
従来の方法よりも副反応を抑制できる製造方法として、１，３−ジクロロ−２−プロパノールを原料として、シアノ化反応、水和反応、４級アミノ化反応を経るカルニチンの製造方法が知られている（特許文献６）。この方法では、特に４級アミノ化反応時の副反応を大幅に抑制できる点で、他の製造方法よりも純度の高いカルニチンを得ることができる。
【０００５】
しかしながら、カルニチンは医薬品、食品等に利用されるため、副反応により生成した不純物の製品中への残留は極力抑えなければならない。例えば、ＩＣＨ（日米ＥＵ医薬品規制調和国際会議）では１０００ｐｐｍ以上含まれる未知不純物については構造決定をして明らかにすること、１００ｐｐｍ以上含まれる未知不純物については構造決定をするように努力するように定められている。
よって、不純物がより少ない、カルニチンが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５７−１６５３５２号公報
【特許文献２】特開昭５９−１１８０９３号公報
【特許文献３】特開平０２−２７９９５号公報
【特許文献４】特開昭６１−１９９７９３号公報
【特許文献５】特公昭４５−９１７２号公報
【特許文献６】ＷＯ２００８／０５６８２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の主な目的は、不純物が低減された純度の高いカルニチンを得る方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、乾燥温度・時間・減圧度を規定する事により、カルニチンの不純物生成を低減することが出来ることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は、カルニチンの製造工程において副生成する、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有する不純物を、低減させる方法に関する。
【００１０】
【化１】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００１１】
【化２】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００１２】
より具体的には、本発明は、（１）１，３−ジクロロ−２−プロパノールと、青酸または青酸塩とを、酵素触媒の存在下で反応させ、４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを製造する工程、（２）前記４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを酵素反応によりアミド化して４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを製造する工程、（３）前記４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを４級アミノ化する工程、（４）前記４級アミノ化された４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを加水分解する工程、を含む、カルニチンの製造方法において、さらに、（５）工程（４）により得られた加水分解物を、４０Ｔｏｒｒ以下の圧力下で乾燥させる工程を含み、これにより、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ、式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有する不純物が低減されたカルニチンを製造する方法である。
【００１３】
【化３】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００１４】
【化４】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００１５】
また、本発明は、上記工程（５）において、５０〜９０℃の温度で乾燥させることを特徴とする上記の方法である。
【００１６】
また、本発明は、上記工程（５）において、１〜３１時間乾燥させることを特徴とする上記の方法である。
【００１７】
また、本発明は、上記工程（５）において、７０〜９０℃の温度で、２時間以上１１時間未満乾燥させることを特徴とする上記の方法である。
【００１８】
また、本発明は、上記工程（５）において、５０〜７０℃の温度で、２時間以上３１時間未満乾燥させることを特徴とする上記の方法である。
【００１９】
また、本発明は、上記工程（５）において、６０℃の温度で、２１時間乾燥させることを特徴とする上記の方法である。
【００２０】
また、本発明は、上記工程（５）において、８０℃の温度で、１Ｔｏｒｒの圧力下で、８時間乾燥させることを特徴とする、上記の方法である。
【００２１】
また、本発明は、カルニチンおよび不純物を含む組成物であって、上記不純物は、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ、式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有し、
【００２２】
【化５】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００２３】
【化６】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
上記カルニチンの総量に対して上記不純物の含有量が１００ｐｐｍ以下である、上記組成物である。
【００２４】
また、本発明は、上記カルニチンの総量に対して上記不純物の含有量が１〜１００ｐｐｍである上記の組成物である。
【００２５】
また、本発明は、上記組成物が、カルニチンおよび上記不純物のみからなる組成物である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、不純物が低減されたカルニチンを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明により低減される不純物を示すＮＭＲスペクトルである（図中星印は、不純物のピークを表す）。なお、不純物は、ＨＰＬＣにおいて、不純物と予測されるピーク部分のサンプルを分取し、ＮＭＲ測定を行った。この際の、面積値および二次元ＮＭＲの分析値より、図中の星印が、不純物のピークを示すスペクトルであると特定した。
【００２８】
【図２】「ＨＰＬＣ条件２」による不純物の測定例を示すグラフである（図中矢印は、不純物のピークを表す）。なお、不純物は、ＨＰＬＣにおいて、不純物と予測されるピーク部分のサンプルを分取し、ＮＭＲ測定を行った。この際の、面積値および二次元ＮＭＲの分析値より、分取したピークが不純物のピークであると特定した。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００３０】
（１）カルニチン
本発明の対象となるカルニチンとしては、特に制限はなく、いずれのカルニチンを用いることもできる。カルニチンの光学活性の種類は、特に限定されず、例えば、光学的に純粋なカルニチン、ラセミ体のカルニチン、光学活性に偏りがあるカルニチンを使用することができる。なかでも、Ｌ−カルニチンを好ましく用いることができる。
【００３１】
本発明の対象となるカルニチンとしては、以下の製造方法で調製されたカルニチンを使用することができる。すなわち、ジクロロプロパノールを酵素反応によりシアノ化及びアミド化した後、４級化し、加水分解等を行うことにより得られるＬ−カルニチンを用いることができる（特許文献６参照）。
【００３２】
より具体的には、１，３−ジクロロ−２−プロパノールと、青酸または青酸塩とを、ハロヒドリンエポキシターゼなどの酵素触媒の存在下で反応させ、４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを製造し、得られた４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルをニトリルヒドラターゼなどの酵素触媒の存在下でアミド化して４−クロロ−３−ヒドロキシブタンアミドを製造する。そして、得られた４−クロロ−３−ヒドロキシブタンアミドをトリメチルアミンを用いて４級アミノ化し、これをＮａＯＨなどを用いて加水分解することにより、カルニチンを製造する。
【００３３】
使用するカルニチンの状態としては、特に限定されるものではなく、結晶状のもの、溶液に溶解されているものなどを、使用することができる。カルニチンの溶液としては、合成直後のカルニチン水溶液の他、当該溶液をイオン交換カラム、電気透析等の精製工程を経たものも使用することができる。また、カルニチン水溶液から溶媒置換を行って得られたカルニチン溶液も使用可能である。
【００３４】
上記の製造方法で得られるカルニチンには、カルニチンの他に以下に記載する不純物が含まれる場合があり、本発明ではこの不純物を低減することができる。
【００３５】
（２）不純物
本発明において低減の対象となる不純物は、下記の組成式、分子量、式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有する。
組成式 Ｃ8Ｈ9ＮＯ3
分子量 １６７．０８
【００３６】
【化７】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００３７】
【化８】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００３８】
これらの不純物としては、例えば、上記（１）に記載の方法（特許文献６に記載の方法）によりカルニチンを製造した場合、不純物として生成する可能性のある化合物である（図１参照）。
【００３９】
これらの不純物は、対象となるカルニチン中に１種のみが含まれていてもよいし、２種以上が含まれていてもよい。
【００４０】
（３）カルニチン中の不純物の低減
（３−１）減圧度
本発明において、上記の不純物を含むカルニチンの乾燥時の圧力は４０Ｔｏｒｒ以下であり、８Ｔｏｒｒ以下がより好ましい。圧力が４０Ｔｏｒｒを超えると上記の不純物が充分に低減されず、また、溶媒の除去が不充分となり、溶媒が残留する場合がある。
【００４１】
（３−２）乾燥温度
本発明において、上記の不純物を含むカルニチンの乾燥温度は５０℃〜９０℃が好ましく、６０〜８０℃がより好ましい。乾燥温度が９０℃を超えると上記の不純物が充分に低減されない場合がある。また、温度が５０℃未満では溶媒の除去が不充分となり、大量に溶媒が残留してしまう場合がある。
【００４２】
（３−３）乾燥時間
本発明において、上記の不純物を含むカルニチンの乾燥時間は１〜３０時間が好ましい。そして、乾燥温度が７０℃以上の場合は、乾燥時間は１１時間未満が好ましく、８時間以下がより好ましい。乾燥温度が７０℃未満の場合は、乾燥時間は３０時間以下が好ましく、２１時間以下がより好ましい。乾燥時間が長くなると、上記の不純物が充分に低減されない場合がある。
【００４３】
また、本発明では、上記の（３−１）、（３−２）、（３−３）の各条件を組み合わせて用いることも可能である。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を参照して本発明をより詳細に記載するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特段の断りがない限り、「％」は、「質量％」を表すものとする。
【００４５】
以下の実施例において、表１〜６の条件に従い、上記の不純物の分析・定量及び残留溶媒の確認を行った。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】
【００５０】
【表５】
【００５１】
また、発明により低減される不純物を示すＮＭＲスペクトルは、以下の条件で測定した。
【００５２】
【表６】
【００５３】
＜実施例１＞乾燥温度の検討
[L-カルニチンの合成]
【００５４】
（１）１，３−ジクロロ−２−プロパノールとＨＣＮからの４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルの合成
ｐＨ電極，ｐＨコントローラーにより制御されたアルカリ投入管を装着し，攪拌器およびジャケット付きの１ｍ３ のタンクに水６３７．８ｋｇ，ＨＣＮ２２．２ｋｇを入れ，３０％ＮａＯＨ３．３ｋｇでｐＨ７．５に調整した。１，３−ジクロロ−２−プロパノール５０．０ｋｇを入れ均一になるまで攪拌した。
ヒドロキシエポキシターゼ活性を持つ菌体縣濁液１００．０ｋｇを加え，２０℃で反応を開始した。系内のｐＨ７．５〜７．６に維持するように３０％ＮａＯＨを投入するようにｐＨコントローラーを設定し，投入されてＮａＯＨとほぼ等モルの割合で１，３−ジクロロ−２−プロパノールとＨＣＮを追加してゆくことで系内の１，３−ジクロロ−２−プロパノール濃度を０．５ｍｏｌ／ｋｇを超えないよう，また，系内のシアンイオン濃度を１．１ｍｏｌ／ｋｇを超えないようにした。
２３時間後，４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを０．７５３ｍｏｌ／ｋｇ蓄積することができ，その光学純度は９４．８％ｅ．ｅ．（Ｒ）−体過剰であった。反応により消費された１，３−ジクロロ−２−プロパノールからの収率は９６．３％であった。
この反応液を塩酸でｐＨ５．０に調節し，６０℃，１４０ｔｏｒｒで減圧して１１時間蒸留し，未反応のＨＣＮ，１，３−ジクロロ−２−プロパノールを除去し，反応系内のＨＣＮを硝酸銀で滴定し，１ｐｐｍ以下であることを確認した。このときの液の組成は４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリル １７．０％，Ｄｉ−ＣＮ １．５％，水 ８１．５％であった。
【００５５】
（２）４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドの合成
（培養及び反応用菌体液の調整方法）
二トリルヒドラターゼ活性を有するロドコッカス ロドクロウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｃｈｃｈｒｏｕｓ）Ｊ−１（ＦＥＲＭ ＢＰ−１４７８）を３０Ｌ溶ジャーファーメーター（高杉製作所社製）にてグリコース２％，尿素１％，ペプトン０．５％，酵母エキス０．３％，塩化コバルト０．０５％を含む，２０Ｌの培地（ｐＨ７．０）に植菌し，温度３０℃で好気的に６０時間培養した。上記の方法により培養した菌体を遠心分離により集菌し，５０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．７）にて同量で2回洗浄後，縣濁し，反応用菌体液とした。
（４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドの合成）
攪拌器およびジャケット付きの１ｍ3のタンクに，（１）で合成した４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリル水溶液５００ｋｇを投入し，ＮａＯＨ水溶液で中和してｐＨ７．０６とした。次いで，Ｊ−１菌６．０ｋｇを滴下し反応温度２℃で反応を開始した。４時間に−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルの転化率は１００％に達し，この時の反応液の組成は，４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミド１３．０％，Ｄｉ−ＣＮ ０．３％，Ｊ−１菌０．１％，水 ８６．６％であった。
【００５６】
（３）４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドの４級アミノ化反応
（２）で合成した４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミド水溶液に３０％トリメチルアミン水溶液を１１４．０ｋｇ加え，３０℃で反応を開始した。４時間後に４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドの転化率は１００％に達し，この時の反応液の組成は，塩化カルニチンアミド １３．９％，Ｄｉ−ＣＮ ０．２％，Ｊ−１菌０．１％，水 ８５．８％であった。
【００５７】
（４）ｐＨ調整，活性炭処理，濾過
（３）で得られた粗塩化カルニチンアミド水溶液を，塩酸水溶液で中和し，活性炭６．０ｋｇを添加し，１時間攪拌後，遠心分離機により活性炭を分離し，塩化カルニチンアミド １４．７％，Ｄｉ−ＣＮ ０．３％，ＨＣＡｍ ０．４％，水 ８４．６％の組成の水溶液を６１０．０ｋｇ得た。
ここで得た水溶液を，塩化カルニチンアミド濃度が７．６３％になるように希釈した。
【００５８】
（５）アミド膜精製
（４）で得られた粗塩化カルニチンアミド水溶液２０ｋｇを電気透析装置の脱塩側貯留槽に入れ、次いで、濃縮水として純水６０ｋｇを濃縮側貯留槽に入れた。脱塩槽の入口圧力を１５ｋＰａ、濃縮槽の入口圧力を４５ｋＰａとして、電圧６０Ｖで電気透析を１２６分間行った。その結果、塩化カルニチンアミド７．６３％、Ｄｉ−ＣＮ０．１２％、ＨＣＡｍ０．２２％の濃縮液２６．１ｋｇを回収した（脱塩液５３．９ｋｇ）。
【００５９】
（６）加水分解、中和
得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液２６．１ｋｇに２５％水酸化ナトリウム水溶液１．８２ｋｇを添加し、３０℃で１０時間加水分解反応を行った。そして、前述のＨＰＬＣ分析条件３により、塩化カルニチンアミドのピークの消失が確認できた時点を転化率が１００％に達したものとした。加水分解終了後、反応液を減圧下（８ｋＰａ）４５℃で６０％まで濃縮後、３５％塩酸１．７８ｋｇで中和した。その結果、カルニチン４．９５％、ＮａＣｌ７．９％、Ｄｉ−ＣＮ１４０ｐｐｍ、ＨＣＡｍ２１６ｐｐｍの粗カルニチン水溶液１８．５５ｋｇを得た。
【００６０】
（７）脱塩
得られた粗カルニチン水溶液１８．５５ｋｇを電気透析装置の脱塩側貯留槽に入れ、純水１７．０ｋｇを濃縮側貯留槽に入れて、電圧１０Ｖで電気透析を２５分間行った。脱塩液としてカルニチン７．８１％、ＮａＣｌ０．０１％、Ｄｉ−ＣＮ１．１ｐｐｍ、ＨＣＡｍ３．５ｐｐｍの精製カルニチン水溶液を回収した。ここで得た水溶液を，６０℃でカルニチン濃度が５０％になるように濃縮した。
【００６１】
（８）粗晶
（７）で得られた濃縮液に混合物：水及びｎ−ブタノールが１：５となるように、ｎ−ブタノールを添加した。５０℃にて減圧下で濃縮したところ、結晶が発生した。その時の溶媒比は水：ｎ−ブタノールが３：１００であった。
さらに５０℃で減圧を続け、ｎ−ブタノールを溜出させた。ブタノールを含む溶液中の水の濃度が０．２％となるまで濃縮したのち、液温が２０℃となるまで冷却した。得られた溶液から濾過により結晶と溶液を分離したところ、水：ブタノール混合溶液を２６％含有したＬ−カルニチンの結晶が１７．１ｇ得られた。
【００６２】
（９）精晶
（８）で得られた結晶１１．０ｇに、メタノールを結晶：メタノールが１：１となるように添加し、６０℃で結晶を溶解させた。その後、２０℃まで徐々に冷却し結晶を発生させ、次いでｎ−ブタノールをメタノール：ｎ−ブタノールが１：３となるまでゆっくり添加した。得られた結晶溶液を４５℃に加熱しながら減圧下で濃縮した後、濾過により結晶と溶液を分離したところ、メタノール：ブタノール混合溶液を２０％含有したＬ−カルニチンの結晶が６．６ｇ得られた。
【００６３】
（１０）乾燥
（９）で得られた湿結晶５ｇを４０Ｔｏｒｒ、６時間で下記の温度条件を変えて乾燥させた。ＨＰＬＣ分析条件２で分析したところ、下記の不純物検出結果が得られた。なお、１００ｐｐｍのカルニチン面積値が２５ｐｐｂのメサコン酸面積値と等しいことから、メサコン酸の面積値を持って不純物の対カルニチン濃度を算出した。
【００６４】
【表７】
【００６５】
＜実施例２＞乾燥時間の検討
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８０℃、１Ｔｏｒｒ下で加熱しながら経時的にサンプリングした。ＨＰＬＣ分析条件１で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００６６】
【表８】
【００６７】
＜実施例３＞乾燥時の減圧度の検討
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８０℃、８時間、１Ｔｏｒｒで乾燥させた。ＨＰＬＣ分析条件１で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００６８】
【表９】
【００６９】
＜実施例４＞温度と時間の検討
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８Ｔｏｒｒの圧力下、６０℃で乾燥させて、経時的にサンプリングした。
【００７０】
ＨＰＬＣ分析条件２で分析したところ、下記の不純物検出結果が得られた。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００７１】
【表１０】
【００７２】
＜実施例５＞温度と減圧度の検討
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、２１時間、６０℃で減圧条件を変えて乾燥させた。
【００７３】
ＨＰＬＣ分析条件２で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００７４】
【表１１】
【００７５】
＜比較例１＞
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８０℃、３１時間、６０Ｔｏｒｒで乾燥させた。ＨＰＬＣ分析条件１で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。
【００７６】
【表１２】
【００７７】
＜比較例２＞乾燥時間の検討
実施例２と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８０℃、１Ｔｏｒｒで乾燥させて１１時間後にサンプリングした。ＨＰＬＣ分析条件１で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００７８】
【表１３】
【００７９】
＜比較例３＞乾燥時の減圧度の検討
実施例３と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８０℃、８時間、４０Ｔｏｒｒで乾燥させた。ＨＰＬＣ分析条件１で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００８０】
【表１４】
【００８１】
また、（３）のＨＳ−ＧＣ分析条件で残留溶媒を測定したところ、３２０ｐｐｍであった。
【００８２】
＜比較例４＞温度と時間の検討
実施例４と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８Ｔｏｒｒの圧力下、８０℃で乾燥させて経時的にサンプリングした。
ＨＰＬＣ分析条件２で分析したところ、下記の不純物検出結果が得られた。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００８３】
【表１５】
【００８４】
＜比較例５＞温度と減圧度の検討
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、２１時間、８０℃で減圧条件を変えて乾燥させた。
ＨＰＬＣ分析条件２で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００８５】
【表１６】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルニチンの製造方法及び当該方法により製造されたカルニチン組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓疾患治療剤、過脂肪質血症治療剤、静脈疾患治療剤等として注目されているＬ−カルニチンは、ビタミンＢＴとも言われ、生体内で脂肪酸の代謝に関係している重要な化合物である。
【０００３】
従来のＬ−カルニチン製造方法としては、Ｄ−マンニトールを原料として製造する方法（特許文献１）、γ−ハロアセト酢酸エステルを原料として酵素により不斉還元することを特徴とする方法（特許文献２）、リパーゼを用いて光学選択的に（Ｒ）−４−ハロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを合成することを特徴とする方法（特許文献３）、γ−ブチロベタイン又はクロトノベタインから微生物によってＬ−カルニチンを製造する方法（特許文献４）、カルニチンアミドハライドをｄ−樟脳酸により光学分割してＬ−カルニチンに導く方法（特許文献５）等が知られている。
【０００４】
従来の方法よりも副反応を抑制できる製造方法として、１，３−ジクロロ−２−プロパノールを原料として、シアノ化反応、水和反応、４級アミノ化反応を経るカルニチンの製造方法が知られている（特許文献６）。この方法では、特に４級アミノ化反応時の副反応を大幅に抑制できる点で、他の製造方法よりも純度の高いカルニチンを得ることができる。
【０００５】
しかしながら、カルニチンは医薬品、食品等に利用されるため、副反応により生成した不純物の製品中への残留は極力抑えなければならない。例えば、ＩＣＨ（日米ＥＵ医薬品規制調和国際会議）では１０００ｐｐｍ以上含まれる未知不純物については構造決定をして明らかにすること、１００ｐｐｍ以上含まれる未知不純物については構造決定をするように努力するように定められている。
よって、不純物がより少ない、カルニチンが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５７−１６５３５２号公報
【特許文献２】特開昭５９−１１８０９３号公報
【特許文献３】特開平０２−２７９９５号公報
【特許文献４】特開昭６１−１９９７９３号公報
【特許文献５】特公昭４５−９１７２号公報
【特許文献６】ＷＯ２００８／０５６８２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の主な目的は、不純物が低減された純度の高いカルニチンを得る方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、乾燥温度・時間・減圧度を規定する事により、カルニチンの不純物生成を低減することが出来ることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は、カルニチンの製造工程において副生成する、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有する不純物を、低減させる方法に関する。
【００１０】
【化１】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００１１】
【化２】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００１２】
より具体的には、本発明は、（１）１，３−ジクロロ−２−プロパノールと、青酸または青酸塩とを、酵素触媒の存在下で反応させ、４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを製造する工程、（２）前記４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを酵素反応によりアミド化して４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを製造する工程、（３）前記４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを４級アミノ化する工程、（４）前記４級アミノ化された４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを加水分解する工程、を含む、カルニチンの製造方法において、さらに、（５）工程（４）により得られた加水分解物を、４０Ｔｏｒｒ以下の圧力下で乾燥させる工程を含み、これにより、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ、式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有する不純物が低減されたカルニチンを製造する方法である。
【００１３】
【化３】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００１４】
【化４】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００１５】
また、本発明は、上記工程（５）において、５０〜９０℃の温度で乾燥させることを特徴とする上記の方法である。
【００１６】
また、本発明は、上記工程（５）において、１〜３１時間乾燥させることを特徴とする上記の方法である。
【００１７】
また、本発明は、上記工程（５）において、７０〜９０℃の温度で、２時間以上１１時間未満乾燥させることを特徴とする上記の方法である。
【００１８】
また、本発明は、上記工程（５）において、５０〜７０℃の温度で、２時間以上３１時間未満乾燥させることを特徴とする上記の方法である。
【００１９】
また、本発明は、上記工程（５）において、６０℃の温度で、２１時間乾燥させることを特徴とする上記の方法である。
【００２０】
また、本発明は、上記工程（５）において、８０℃の温度で、１Ｔｏｒｒの圧力下で、８時間乾燥させることを特徴とする、上記の方法である。
【００２１】
また、本発明は、カルニチンおよび不純物を含む組成物であって、上記不純物は、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ、式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有し、
【００２２】
【化５】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００２３】
【化６】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
上記カルニチンの総量に対して上記不純物の含有量が１００ｐｐｍ以下である、上記組成物である。
【００２４】
また、本発明は、上記カルニチンの総量に対して上記不純物の含有量が１〜１００ｐｐｍである上記の組成物である。
【００２５】
また、本発明は、上記組成物が、カルニチンおよび上記不純物のみからなる組成物である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、不純物が低減されたカルニチンを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明により低減される不純物を示すＮＭＲスペクトルである（図中星印は、不純物のピークを表す）。なお、不純物は、ＨＰＬＣにおいて、不純物と予測されるピーク部分のサンプルを分取し、ＮＭＲ測定を行った。この際の、面積値および二次元ＮＭＲの分析値より、図中の星印が、不純物のピークを示すスペクトルであると特定した。
【００２８】
【図２】「ＨＰＬＣ条件２」による不純物の測定例を示すグラフである（図中矢印は、不純物のピークを表す）。なお、不純物は、ＨＰＬＣにおいて、不純物と予測されるピーク部分のサンプルを分取し、ＮＭＲ測定を行った。この際の、面積値および二次元ＮＭＲの分析値より、分取したピークが不純物のピークであると特定した。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００３０】
（１）カルニチン
本発明の対象となるカルニチンとしては、特に制限はなく、いずれのカルニチンを用いることもできる。カルニチンの光学活性の種類は、特に限定されず、例えば、光学的に純粋なカルニチン、ラセミ体のカルニチン、光学活性に偏りがあるカルニチンを使用することができる。なかでも、Ｌ−カルニチンを好ましく用いることができる。
【００３１】
本発明の対象となるカルニチンとしては、以下の製造方法で調製されたカルニチンを使用することができる。すなわち、ジクロロプロパノールを酵素反応によりシアノ化及びアミド化した後、４級化し、加水分解等を行うことにより得られるＬ−カルニチンを用いることができる（特許文献６参照）。
【００３２】
より具体的には、１，３−ジクロロ−２−プロパノールと、青酸または青酸塩とを、ハロヒドリンエポキシターゼなどの酵素触媒の存在下で反応させ、４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを製造し、得られた４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルをニトリルヒドラターゼなどの酵素触媒の存在下でアミド化して４−クロロ−３−ヒドロキシブタンアミドを製造する。そして、得られた４−クロロ−３−ヒドロキシブタンアミドをトリメチルアミンを用いて４級アミノ化し、これをＮａＯＨなどを用いて加水分解することにより、カルニチンを製造する。
【００３３】
使用するカルニチンの状態としては、特に限定されるものではなく、結晶状のもの、溶液に溶解されているものなどを、使用することができる。カルニチンの溶液としては、合成直後のカルニチン水溶液の他、当該溶液をイオン交換カラム、電気透析等の精製工程を経たものも使用することができる。また、カルニチン水溶液から溶媒置換を行って得られたカルニチン溶液も使用可能である。
【００３４】
上記の製造方法で得られるカルニチンには、カルニチンの他に以下に記載する不純物が含まれる場合があり、本発明ではこの不純物を低減することができる。
【００３５】
（２）不純物
本発明において低減の対象となる不純物は、下記の組成式、分子量、式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有する。
組成式 Ｃ8Ｈ9ＮＯ3
分子量 １６７．０８
【００３６】
【化７】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００３７】
【化８】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【００３８】
これらの不純物としては、例えば、上記（１）に記載の方法（特許文献６に記載の方法）によりカルニチンを製造した場合、不純物として生成する可能性のある化合物である（図１参照）。
【００３９】
これらの不純物は、対象となるカルニチン中に１種のみが含まれていてもよいし、２種以上が含まれていてもよい。
【００４０】
（３）カルニチン中の不純物の低減
（３−１）減圧度
本発明において、上記の不純物を含むカルニチンの乾燥時の圧力は４０Ｔｏｒｒ以下であり、８Ｔｏｒｒ以下がより好ましい。圧力が４０Ｔｏｒｒを超えると上記の不純物が充分に低減されず、また、溶媒の除去が不充分となり、溶媒が残留する場合がある。
【００４１】
（３−２）乾燥温度
本発明において、上記の不純物を含むカルニチンの乾燥温度は５０℃〜９０℃が好ましく、６０〜８０℃がより好ましい。乾燥温度が９０℃を超えると上記の不純物が充分に低減されない場合がある。また、温度が５０℃未満では溶媒の除去が不充分となり、大量に溶媒が残留してしまう場合がある。
【００４２】
（３−３）乾燥時間
本発明において、上記の不純物を含むカルニチンの乾燥時間は１〜３０時間が好ましい。そして、乾燥温度が７０℃以上の場合は、乾燥時間は１１時間未満が好ましく、８時間以下がより好ましい。乾燥温度が７０℃未満の場合は、乾燥時間は３０時間以下が好ましく、２１時間以下がより好ましい。乾燥時間が長くなると、上記の不純物が充分に低減されない場合がある。
【００４３】
また、本発明では、上記の（３−１）、（３−２）、（３−３）の各条件を組み合わせて用いることも可能である。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を参照して本発明をより詳細に記載するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特段の断りがない限り、「％」は、「質量％」を表すものとする。
【００４５】
以下の実施例において、表１〜６の条件に従い、上記の不純物の分析・定量及び残留溶媒の確認を行った。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】
【００５０】
【表５】
【００５１】
また、発明により低減される不純物を示すＮＭＲスペクトルは、以下の条件で測定した。
【００５２】
【表６】
【００５３】
＜実施例１＞乾燥温度の検討
[L-カルニチンの合成]
【００５４】
（１）１，３−ジクロロ−２−プロパノールとＨＣＮからの４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルの合成
ｐＨ電極，ｐＨコントローラーにより制御されたアルカリ投入管を装着し，攪拌器およびジャケット付きの１ｍ３ のタンクに水６３７．８ｋｇ，ＨＣＮ２２．２ｋｇを入れ，３０％ＮａＯＨ３．３ｋｇでｐＨ７．５に調整した。１，３−ジクロロ−２−プロパノール５０．０ｋｇを入れ均一になるまで攪拌した。
ヒドロキシエポキシターゼ活性を持つ菌体縣濁液１００．０ｋｇを加え，２０℃で反応を開始した。系内のｐＨ７．５〜７．６に維持するように３０％ＮａＯＨを投入するようにｐＨコントローラーを設定し，投入されてＮａＯＨとほぼ等モルの割合で１，３−ジクロロ−２−プロパノールとＨＣＮを追加してゆくことで系内の１，３−ジクロロ−２−プロパノール濃度を０．５ｍｏｌ／ｋｇを超えないよう，また，系内のシアンイオン濃度を１．１ｍｏｌ／ｋｇを超えないようにした。
２３時間後，４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを０．７５３ｍｏｌ／ｋｇ蓄積することができ，その光学純度は９４．８％ｅ．ｅ．（Ｒ）−体過剰であった。反応により消費された１，３−ジクロロ−２−プロパノールからの収率は９６．３％であった。
この反応液を塩酸でｐＨ５．０に調節し，６０℃，１４０ｔｏｒｒで減圧して１１時間蒸留し，未反応のＨＣＮ，１，３−ジクロロ−２−プロパノールを除去し，反応系内のＨＣＮを硝酸銀で滴定し，１ｐｐｍ以下であることを確認した。このときの液の組成は４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリル １７．０％，Ｄｉ−ＣＮ １．５％，水 ８１．５％であった。
【００５５】
（２）４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドの合成
（培養及び反応用菌体液の調整方法）
二トリルヒドラターゼ活性を有するロドコッカス ロドクロウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｃｈｃｈｒｏｕｓ）Ｊ−１（ＦＥＲＭ ＢＰ−１４７８）を３０Ｌ溶ジャーファーメーター（高杉製作所社製）にてグリコース２％，尿素１％，ペプトン０．５％，酵母エキス０．３％，塩化コバルト０．０５％を含む，２０Ｌの培地（ｐＨ７．０）に植菌し，温度３０℃で好気的に６０時間培養した。上記の方法により培養した菌体を遠心分離により集菌し，５０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．７）にて同量で2回洗浄後，縣濁し，反応用菌体液とした。
（４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドの合成）
攪拌器およびジャケット付きの１ｍ3のタンクに，（１）で合成した４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリル水溶液５００ｋｇを投入し，ＮａＯＨ水溶液で中和してｐＨ７．０６とした。次いで，Ｊ−１菌６．０ｋｇを滴下し反応温度２℃で反応を開始した。４時間に−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルの転化率は１００％に達し，この時の反応液の組成は，４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミド１３．０％，Ｄｉ−ＣＮ ０．３％，Ｊ−１菌０．１％，水 ８６．６％であった。
【００５６】
（３）４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドの４級アミノ化反応
（２）で合成した４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミド水溶液に３０％トリメチルアミン水溶液を１１４．０ｋｇ加え，３０℃で反応を開始した。４時間後に４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドの転化率は１００％に達し，この時の反応液の組成は，塩化カルニチンアミド １３．９％，Ｄｉ−ＣＮ ０．２％，Ｊ−１菌０．１％，水 ８５．８％であった。
【００５７】
（４）ｐＨ調整，活性炭処理，濾過
（３）で得られた粗塩化カルニチンアミド水溶液を，塩酸水溶液で中和し，活性炭６．０ｋｇを添加し，１時間攪拌後，遠心分離機により活性炭を分離し，塩化カルニチンアミド １４．７％，Ｄｉ−ＣＮ ０．３％，ＨＣＡｍ ０．４％，水 ８４．６％の組成の水溶液を６１０．０ｋｇ得た。
ここで得た水溶液を，塩化カルニチンアミド濃度が７．６３％になるように希釈した。
【００５８】
（５）アミド膜精製
（４）で得られた粗塩化カルニチンアミド水溶液２０ｋｇを電気透析装置の脱塩側貯留槽に入れ、次いで、濃縮水として純水６０ｋｇを濃縮側貯留槽に入れた。脱塩槽の入口圧力を１５ｋＰａ、濃縮槽の入口圧力を４５ｋＰａとして、電圧６０Ｖで電気透析を１２６分間行った。その結果、塩化カルニチンアミド７．６３％、Ｄｉ−ＣＮ０．１２％、ＨＣＡｍ０．２２％の濃縮液２６．１ｋｇを回収した（脱塩液５３．９ｋｇ）。
【００５９】
（６）加水分解、中和
得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液２６．１ｋｇに２５％水酸化ナトリウム水溶液１．８２ｋｇを添加し、３０℃で１０時間加水分解反応を行った。そして、前述のＨＰＬＣ分析条件３により、塩化カルニチンアミドのピークの消失が確認できた時点を転化率が１００％に達したものとした。加水分解終了後、反応液を減圧下（８ｋＰａ）４５℃で６０％まで濃縮後、３５％塩酸１．７８ｋｇで中和した。その結果、カルニチン４．９５％、ＮａＣｌ７．９％、Ｄｉ−ＣＮ１４０ｐｐｍ、ＨＣＡｍ２１６ｐｐｍの粗カルニチン水溶液１８．５５ｋｇを得た。
【００６０】
（７）脱塩
得られた粗カルニチン水溶液１８．５５ｋｇを電気透析装置の脱塩側貯留槽に入れ、純水１７．０ｋｇを濃縮側貯留槽に入れて、電圧１０Ｖで電気透析を２５分間行った。脱塩液としてカルニチン７．８１％、ＮａＣｌ０．０１％、Ｄｉ−ＣＮ１．１ｐｐｍ、ＨＣＡｍ３．５ｐｐｍの精製カルニチン水溶液を回収した。ここで得た水溶液を，６０℃でカルニチン濃度が５０％になるように濃縮した。
【００６１】
（８）粗晶
（７）で得られた濃縮液に混合物：水及びｎ−ブタノールが１：５となるように、ｎ−ブタノールを添加した。５０℃にて減圧下で濃縮したところ、結晶が発生した。その時の溶媒比は水：ｎ−ブタノールが３：１００であった。
さらに５０℃で減圧を続け、ｎ−ブタノールを溜出させた。ブタノールを含む溶液中の水の濃度が０．２％となるまで濃縮したのち、液温が２０℃となるまで冷却した。得られた溶液から濾過により結晶と溶液を分離したところ、水：ブタノール混合溶液を２６％含有したＬ−カルニチンの結晶が１７．１ｇ得られた。
【００６２】
（９）精晶
（８）で得られた結晶１１．０ｇに、メタノールを結晶：メタノールが１：１となるように添加し、６０℃で結晶を溶解させた。その後、２０℃まで徐々に冷却し結晶を発生させ、次いでｎ−ブタノールをメタノール：ｎ−ブタノールが１：３となるまでゆっくり添加した。得られた結晶溶液を４５℃に加熱しながら減圧下で濃縮した後、濾過により結晶と溶液を分離したところ、メタノール：ブタノール混合溶液を２０％含有したＬ−カルニチンの結晶が６．６ｇ得られた。
【００６３】
（１０）乾燥
（９）で得られた湿結晶５ｇを４０Ｔｏｒｒ、６時間で下記の温度条件を変えて乾燥させた。ＨＰＬＣ分析条件２で分析したところ、下記の不純物検出結果が得られた。なお、１００ｐｐｍのカルニチン面積値が２５ｐｐｂのメサコン酸面積値と等しいことから、メサコン酸の面積値を持って不純物の対カルニチン濃度を算出した。
【００６４】
【表７】
【００６５】
＜実施例２＞乾燥時間の検討
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８０℃、１Ｔｏｒｒ下で加熱しながら経時的にサンプリングした。ＨＰＬＣ分析条件１で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００６６】
【表８】
【００６７】
＜実施例３＞乾燥時の減圧度の検討
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８０℃、８時間、１Ｔｏｒｒで乾燥させた。ＨＰＬＣ分析条件１で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００６８】
【表９】
【００６９】
＜実施例４＞温度と時間の検討
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８Ｔｏｒｒの圧力下、６０℃で乾燥させて、経時的にサンプリングした。
【００７０】
ＨＰＬＣ分析条件２で分析したところ、下記の不純物検出結果が得られた。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００７１】
【表１０】
【００７２】
＜実施例５＞温度と減圧度の検討
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、２１時間、６０℃で減圧条件を変えて乾燥させた。
【００７３】
ＨＰＬＣ分析条件２で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００７４】
【表１１】
【００７５】
＜比較例１＞
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８０℃、３１時間、６０Ｔｏｒｒで乾燥させた。ＨＰＬＣ分析条件１で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。
【００７６】
【表１２】
【００７７】
＜比較例２＞乾燥時間の検討
実施例２と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８０℃、１Ｔｏｒｒで乾燥させて１１時間後にサンプリングした。ＨＰＬＣ分析条件１で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００７８】
【表１３】
【００７９】
＜比較例３＞乾燥時の減圧度の検討
実施例３と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８０℃、８時間、４０Ｔｏｒｒで乾燥させた。ＨＰＬＣ分析条件１で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００８０】
【表１４】
【００８１】
また、（３）のＨＳ−ＧＣ分析条件で残留溶媒を測定したところ、３２０ｐｐｍであった。
【００８２】
＜比較例４＞温度と時間の検討
実施例４と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、８Ｔｏｒｒの圧力下、８０℃で乾燥させて経時的にサンプリングした。
ＨＰＬＣ分析条件２で分析したところ、下記の不純物検出結果が得られた。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００８３】
【表１５】
【００８４】
＜比較例５＞温度と減圧度の検討
実施例１と同様のカルニチン湿結晶５ｇを、２１時間、８０℃で減圧条件を変えて乾燥させた。
ＨＰＬＣ分析条件２で分析したところ、下記の値の不純物が検出された。なお、不純物の対カルニチン濃度は１００ｐｐｍのカルニチン相当面積値から算出した値である。
【００８５】
【表１６】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）１，３−ジクロロ−２−プロパノールと、青酸または青酸塩とを、酵素触媒の存在下で反応させ、４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを製造する工程、
（２）前記４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを酵素反応によりアミド化して４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを製造する工程、
（３）前記４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを４級アミノ化する工程、
（４）前記４級アミノ化された４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを加水分解する工程、
を含む、カルニチンの製造方法において、さらに、
（５）工程（４）により得られた加水分解物を、４０Ｔｏｒｒ以下の圧力下で乾燥させる工程を含み、
これにより、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ、式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有する不純物が低減されたカルニチンを製造する方法。
【化１】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【化２】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【請求項２】
前記工程（５）において、５０〜９０℃の温度で乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程（５）において、１〜３１時間乾燥させることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記工程（５）において、７０〜９０℃の温度で、２時間以上１１時間未満乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記工程（５）において、５０〜７０℃の温度で、２時間以上３１時間未満乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記工程（５）において、６０℃の温度で、２１時間乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記工程（５）において、８０℃の温度で、１Ｔｏｒｒの圧力下で、８時間乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
カルニチンおよび不純物を含む組成物であって、
前記不純物は、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ、式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有し、
【化３】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【化４】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
前記カルニチンの総量に対して前記不純物の含有量が１００ｐｐｍ以下である、前記組成物。
【請求項９】
前記カルニチンの総量に対して前記不純物の含有量が１〜１００ｐｐｍである、請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
前記組成物が、カルニチンおよび前記不純物のみからなる、請求項８または９に記載の組成物。
【請求項１】
（１）１，３−ジクロロ−２−プロパノールと、青酸または青酸塩とを、酵素触媒の存在下で反応させ、４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを製造する工程、
（２）前記４−クロロ−３−ヒドロキシブチロニトリルを酵素反応によりアミド化して４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを製造する工程、
（３）前記４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを４級アミノ化する工程、
（４）前記４級アミノ化された４−クロロ−３−ヒドロキシブチルアミドを加水分解する工程、
を含む、カルニチンの製造方法において、さらに、
（５）工程（４）により得られた加水分解物を、４０Ｔｏｒｒ以下の圧力下で乾燥させる工程を含み、
これにより、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ、式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有する不純物が低減されたカルニチンを製造する方法。
【化１】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【化２】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【請求項２】
前記工程（５）において、５０〜９０℃の温度で乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程（５）において、１〜３１時間乾燥させることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記工程（５）において、７０〜９０℃の温度で、２時間以上１１時間未満乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記工程（５）において、５０〜７０℃の温度で、２時間以上３１時間未満乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記工程（５）において、６０℃の温度で、２１時間乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記工程（５）において、８０℃の温度で、１Ｔｏｒｒの圧力下で、８時間乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
カルニチンおよび不純物を含む組成物であって、
前記不純物は、組成式Ｃ8Ｈ9ＮＯ3で示され、かつ、式（１）で表される構造および／または式（２）で表わされる構造を有し、
【化３】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
【化４】
（式中、Ｒ4〜Ｒ6は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素原子数１〜５の炭化水素基、窒素、または酸素を表す。）
前記カルニチンの総量に対して前記不純物の含有量が１００ｐｐｍ以下である、前記組成物。
【請求項９】
前記カルニチンの総量に対して前記不純物の含有量が１〜１００ｐｐｍである、請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
前記組成物が、カルニチンおよび前記不純物のみからなる、請求項８または９に記載の組成物。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１９３１４１（Ｐ２０１２−１９３１４１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５７６０１（Ｐ２０１１−５７６０１）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
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