説明

長鎖アルコールのエステルとその製造方法

式(1)で表されるエステル及びその製造方法を開示する。


この方法は、アルコールと長鎖酸R2COOH又は長鎖エステルR2COOR4とを、有機溶媒及び酵素の存在下で、水を除去しながら又は除去せずに反応させることを含む。

【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
長鎖アルコールは、化粧品及びパーソナルケアに数多くの用途を有する。ベヘニルアルコールのような長鎖アルコールは、エモリエントとして皮膚を滑らかにし且つ水分の蒸散を防ぐのに有用である。他のアルコールは活性成分として有用である。このような例の1つはイデベノン(idebenone)であり、これは皮膚の粗さ並びに細かいすじ及び皺を低減し、そして光による損傷を受けた皮膚を改善することが認められている強い抗酸化剤である(非特許文献1)。この物質は、また、保護及び再生効果を誘導し(特許文献1)、皮膚高色素沈着を減少させ(特許文献2)、ヒトの皮膚の刺激及び/又は炎症反応を低減する(特許文献3)とクレームされている。イデベノンのエステル誘導体は、このオレンジ色の固体の物理的性質を改良できる。更に、イデベノンと脂肪酸とのエステルは皮膚中で加水分解して、これもまた明白な利益を有する脂肪酸誘導体と共にイデベノンを与える。
【0002】
イデベノンのようなエステルの古典的な化学的製造はアルコールと酸、酸塩化物又は酸無水物との反応を含む。これらの方法は苛酷な試薬(harsh reagent)や高温を使用することが多く、アルコール又は酸誘導体が不安定な場合にはそれらが問題を引き起こすことがある。
【0003】
イデベノンの短鎖エステル及び同様な分子について報告されている。特許文献4はアルキルエステルの炭素数が1〜4であるイデベノンのアルキルエステル及び同様な分子を報告している。特許文献5はイデベノンの酢酸エステル及び同様な分子を記載している。特許文献1は、イデベノンの親水性エステル、特にスルホン酸エステルを記載している。これらの参考文献のいずれも、これらの物質の酵素的方法による製造については全く記載されていない。
【0004】
前記参考文献は、いずれも、短鎖脂肪酸よりも皮膚に生理学的に適合し且つ皮膚への刺激が少ないと考えられる長鎖脂肪酸を有するイデベノンの誘導体を記載していない(非特許文献2及び3)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】米国特許第6,756,045号
【特許文献2】米国特許出願公開第2005/0175559号
【特許文献3】米国特許出願公開第2005/0197407号
【特許文献4】米国特許第4,271,083号
【特許文献5】米国特許第4,407,757号
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】McDaniel,D.H.;Neudecker,B.A.;Dinardo,J.C.;Lewis II,J.A.;Maibach,H.I.Journal of Cosmetic Dermatology 2005,4,167〜173
【非特許文献2】Schurer,2002,Contact Dermatitis47:199
【非特許文献3】Kojima et al.,1998,Altern Animal Test.Exper.5:201
【発明の概要】
【0007】
本発明の第1の態様は、一般式1:
【0008】
【化1】

【0009】
(式中、R及びR1は独立してC1〜C4アルキルであり、R2はC5〜C22アルキル、C5〜C22アルケニル、C5〜C20ジエニル、C6〜C22トリエニル、C8〜C22テトラエニル及びそれらの混合物からなる群から選ばれ、nは2〜12である)
で表されるエステルを含んでなる組成物に関する。
【0010】
本発明の別の態様は、式2:
【0011】
【化2】

【0012】
で表されるアルコールと長鎖酸R2COOH又は長鎖エステルR2COOR4とを、不活性溶媒及び酵素の存在下で、反応させることを含んでなる、式1:
【0013】
【化3】

【0014】
(式中、R及びR1は独立してC1〜C4アルキルであり、R2はC5〜C22アルキル、C5〜C22アルケニル、C5〜C20ジエニル、C6〜C22トリエニル、C8〜C22テトラエニル及びそれらの混合物からなる群から選ばれ、nは2〜12であり、R4はC1〜C4アルカン又はアルケンである)
で表されるエステルの製造方法に関する。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明は、一般式1:
【0016】
【化4】

【0017】
(式中、R及びR1は分岐鎖及び直鎖C1〜C4アルキルから選ばれ、R2は置換及び非置換、分岐鎖及び直鎖飽和C5〜C22アルキル、置換及び非置換、分岐鎖及び直鎖C5〜C22アルケニル、置換及び非置換、分岐鎖及び直鎖C5〜C20ジエニル、置換及び非置換、分岐鎖及び直鎖C6〜C22トリエニル、並びに置換及び非置換、分岐鎖及び直鎖C8〜C22テトラエニル又はそれらの混合物から選ばれ、nは2〜12である)
で表される一連の新規長鎖アルコールエステルに関する。
【0018】
2で表されることができるアルキル、アルケニル、ジエニル、トリエニル及びテトラエニル基は炭素数約20以下の直鎖又は分岐鎖脂肪族炭化水素基であることができ、例えばC1〜C6−アルコキシ、シアノ、C2〜C6−アルコキシカルボニル、C2〜C6−アルカノイルオキシ、ヒドロキシ、アリール、ヘテロアリール、チオール、チオエーテル及びハロゲンから選ばれた1〜3個の基で置換されることができる。用語「C1〜C6−アルコキシ」、「C2〜C6−アルコキシカルボニル」及び「C2〜C6−アルカノイルオキシ」はそれぞれ、構造−OR3、−CO23及び−OCOR3に対応する基を意味し、R3はC1〜C6−アルキル又は置換C1〜C6−アルキルである。
【0019】
本発明の化合物の例としては、アシル基R2−COがリノレオイル、ステアロイル、リノレノイル、共役リノレオイル、パルモイル及びオレオイル又はそれらの混合物である式1で表される化合物が挙げられる。
【0020】
本発明の別の態様は、アルコール2:
【0021】
【化5】

【0022】
と長鎖酸R2COOH又は長鎖エステルR2COOR4とを、不活性溶媒及び酵素の存在下で、水を除去するための方法を用いて又は用いずに反応させることを含んでなる、エステル1:
【0023】
【化6】

【0024】
の製造方法に関する。前記式において、R、R1及びR2は前に定義した通りであり、R4は直鎖又は分岐鎖C1〜C4アルカン又はアルケンである。本発明において、長鎖酸又は長鎖エステルは炭素数5又はそれ以上の鎖を有する酸又はエステルを含むものとする。
【0025】
4で表される直鎖又は分岐鎖C1〜C4アルキル又はアルケニル基はメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、s−ブチル、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、2−ブテニルなどから選ばれることができる。
【0026】
この方法は、環状若しくは非環状エーテル溶媒、例えばジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル若しくはテトラヒドロフラン、芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエン若しくはキシレン、脂肪族若しくは脂環式飽和若しくは不飽和炭化水素、例えばヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン若しくはリモネン、ハロゲン化炭化水素、例えばジクロロメタン、ジクロロエタン、ジブロモエタン、テトラクロロエチレン若しくはクロロベンゼン、極性非プロトン性溶媒、例えばアセトニトリル、ジメチルホルムアミド若しくはジメチルスルホキシド、又はそれらの混合物から選ばれた不活性溶媒中で実施する。許容され得る溶媒の例としては、トルエン、リモネン及びアセトニトリルが挙げられる。この方法は約−100℃と溶媒の沸点との間、又は約0〜60℃、又は約20〜50℃の温度においても実施できる。長鎖酸又は長鎖エステルの量は、2で表されるアルコールの量に基づき、0.85〜20当量又は1〜10当量であることができる。この方法に使用する酵素はプロテアーゼ、リパーゼ又はエステラーゼからから選ばれる。例えばリパーゼを使用することができ、それらは細胞全体、単離された天然酵素の形態又は担体に固定された形態であることができる。このようなリパーゼの例としては、Lipase PS ”Amano”(Pseudomonas spに由来する)、Lipase PS-C ”Amano”(Pseudomonas spに由来し、セラミックに固定されている)、Lipase PS-D ”Amano”(Pseudomonas spに由来し、珪藻土に固定されている)、LipoPrime(登録商標)50T、Lipozyme(登録商標)TL IM又はNovozym(登録商標)435(Candida antarcticaに由来し、アクリル樹脂に固定されている)が挙げられる。
【0027】
この方法は、任意的に、モレキュラーシーブ又はイオン交換樹脂から選ばれた種々の追加物の存在下で実施できる。例えば3A、4A又は5Aモレキュラーシーブを使用できる。
【0028】
この方法の生成物は当業者に知られた方法、例えば抽出、濾過又は結晶化を用いて単離できる。生成物1は必要ならば当業者に知られた方法、例えば抽出、クロマトグラフィー、蒸留又は結晶化を用いて精製できる。
【実施例】
【0029】
本発明を更に以下の実施例によって説明することができるが、これらの実施例は説明のみを目的として記載し、特に断らない限り本発明の範囲を限定するものではないことがわかるであろう。
【0030】
実施例1
イデベノンリノレエート(1a)(EX00011−037)の製造
イデベノン(2a,R=R1=Me,n=9;547mg;1.6ミリモル)をトルエン10mL中に溶解させた。リノール酸(2.18g;4.9当量)を添加し、次いで4Aモレキュラーシーブ641mg及びNovozym(登録商標)435 309mgを添加した。反応混合物を周囲温度で2日間撹拌した。その時点でtlc分析(酢酸エチル:ヘプタン1:1溶離液)はイデベノンが残っていないことを示した。固形分を濾過によって除去し、沈殿物をトルエンで洗浄した。合した濾液と洗液を減圧濃縮した。残渣をヘプタン(22mL)に溶解させ、メタノール11mLと10%炭酸カリウム水溶液11mLとの混合物で洗浄した。有機層を更にメタノール11mL、飽和炭酸水素ナトリウム4mL及び水7mLの混合物で洗浄した。次いで、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮して、1a(R=R1=Me,n=9)を0.84g(87%)得た。
【0031】
1H NMR(CDCl3)δ5.40〜5.30(m,4H);4.049(t,2H,J=6.87Hz);3.988(s,6H);2.768(t,2H,J=5.77Hz);2.45(m,2H);2.288(t,2H,J=7.42Hz);2.08〜2.01(m,3H);2.009(s,3H);1.64〜1.57(m,3H);1.40〜1.29(m,30H);0.89(t,3H,J=6.60Hz)。
【0032】
実施例2
イデベノン共役リノレエート(1b)(EX00011−037)の製造
イデベノン(2a;499mg;1.48ミリモル)をトルエン10mL中に溶解させた。共役リノール酸(Tonalin(登録商標)FFA;2.07g;5当量)を添加し、次いで4Aモレキュラーシーブ500mg及びNovozym(登録商標)435 300mgを添加した。反応混合物を周囲温度で2日間撹拌した。その時点でtlc分析(酢酸エチル:ヘプタン1:1溶離液)は少量のイデベノンを示した。更に4Aモレキュラーシーブを添加し、混合物を更に2日間撹拌した。その時点で、tlc分析はイデベノンが残っていないことを示した。固形分を濾過によって除去し、沈殿物をトルエンで洗浄した。合した濾液と洗液を減圧濃縮した。残渣をヘプタン(50mL)に溶解させ、メタノールと10%炭酸カリウム水溶液の1:1混合物(50mL,次いで20mL)で2回洗浄した。有機層を更にメタノール15mL、飽和炭酸水素ナトリウム5mL及び水10mLの混合物で洗浄した。次いで、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮して、1bを850mg(96%)得た。
【0033】
1H NMR(CDCl3)δ6.33〜6.24(m,1H);5.935(t,1H,J=11.0Hz);5.60〜5.60(m,1H);5.35〜5.26(m,1H);4.049(t,2H,J=6.60Hz);3.988(s,3H);3.986(s,3H);2.445(t,2H,J=6.87Hz);2.285(t,2H,J=7.42Hz);2.18〜2.05(m,3H);2.009(s,3H);1.62〜1.56(m,5H);1.30〜1.23(m,30H);0.91〜0.86(m,3H)。
【0034】
実施例3
イデベノンとPamolyn200リノール酸のエステル(1c)(EX00011−037)の製造
イデベノン(2a;501mg;1.48ミリモル)をトルエン10mL中に溶解させた。Pamolyn200(登録商標)リノール酸(2.07g;5当量)を添加し、次いで4Aモレキュラーシーブ500mg及びNovozym(登録商標)435 300mgを添加した。反応混合物を周囲温度で2日間撹拌した。その時点でtlc分析(酢酸エチル:ヘプタン1:1溶離液)は少量のイデベノンを示した。更に4Aモレキュラーシーブを添加したが、tlcによって変化は観察されなかった。固形分を濾過によって除去し、沈殿物をトルエンで洗浄した。合した濾液と洗液を減圧濃縮した。残渣をヘプタン(50mL)に溶解させ、メタノールと10%炭酸カリウム水溶液の1:1混合物(50mL)で洗浄した。有機層を更にメタノール15mL、飽和炭酸水素ナトリウム5mL及び水10mLの混合物で洗浄した。次いで、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮して、1bを798mg(90%)得た。
【0035】
実施例4
イデベノンオクタノエート(1d)(EX00011−037)の製造
イデベノン(2a;500mg;1.48ミリモル)をトルエン10mL中に溶解させた。オクタン酸(1.07g;5当量)を添加し、次いで4Aモレキュラーシーブ500mg及びNovozym(登録商標)435 300mgを添加した。反応混合物を周囲温度で2日間撹拌した。その時点でtlc分析(酢酸エチル:ヘプタン1:1溶離液)はイデベノンを示さなかった。固形分を濾過によって除去し、沈殿物をトルエンで洗浄した。合した濾液と洗液を減圧濃縮した。真空濃縮によって1dが630mg(92%)得られた。
【0036】
1H NMR(CDCl3)δ4.051(t,2H,J=6.87Hz);3.990(s,3H);3.987(s,3H);2.446(t,2H,J=7.15Hz);2.289(t,2H,J=7.42Hz);2.010(s,3H);1.61〜1.57(m,5H);1.33〜1.28(m,30H);0.878(t,3H,J=6.60Hz)。
【0037】
本発明を特にその好ましい態様に関して詳述したが、本発明の精神及び範囲内で変形及び変更が可能なことがわかるであろう。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式1:
【化1】

(式中、R及びR1は独立してC1〜C4アルキルであり、R2はC5〜C22アルキル、C5〜C22アルケニル、C5〜C20ジエニル、C6〜C22トリエニル、C8〜C22テトラエニル及びそれらの混合物からなる群から選ばれ、nは2〜12である)
で表されるエステルを含んでなる組成物。
【請求項2】
2のアルキル、アルケニル、ジエニル、トリエニル及びテトラエニルが炭素数約22以下の脂肪族炭化水素基である請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
炭素数22以下の前記脂肪族炭化水素が、C1〜C6−アルコキシ、シアノ、C2〜C6−アルコキシカルボニル、C2〜C6−アルカノイルオキシ、ヒドロキシ、アリール、ヘテロアリール、チオール、チオエーテル及びハロゲンからなる群から選ばれた1〜3個の基で置換されている請求項2に記載の組成物。
【請求項4】
アシル基R2−COがリノレオイル、ステアロイル、リノレノイル、共役リノレオイル、パルモイル、オレオイル及びそれらの混合物からなる群から選ばれる請求項に記載の組成物。
【請求項5】
式2:
【化2】

で表されるアルコールと長鎖酸R2COOH又は長鎖エステルR2COOR4とを、不活性溶媒及び酵素の存在下で、反応させることを含んでなる、式1:
【化3】

(式中、R及びR1は独立してC1〜C4アルキルであり、R2はC5〜C22アルキル、C5〜C22アルケニル、C5〜C20ジエニル、C6〜C22トリエニル、C8〜C22テトラエニル及びそれらの混合物からなる群から選ばれ、nは2〜12であり、そしてR4はC1〜C4アルカン又はアルケンである)
で表されるエステルの製造方法。
【請求項6】
長鎖酸R2COOHを使用し且つ水を前記方法中に除去する請求項5に記載の方法。
【請求項7】
4で表される前記C1〜C4アルキル又はアルケニル基がメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、s−ブチル、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル及び2−ブテニルからなる群から選ばれる請求項5に記載の方法。
【請求項8】
前記溶媒がエーテル溶媒、芳香族炭化水素溶媒、脂肪族炭化水素溶媒、脂環式炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、極性非プロトン性溶媒及びそれらの混合物からなる群から選ばれる請求項5に記載の方法。
【請求項9】
前記溶媒がトルエン、リモネン、アセトニトリル又はそれらの混合物である請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記方法を約−100℃及び溶媒の沸点の間の温度で反応させる請求項5に記載の方法。
【請求項11】
前記方法を約0〜60℃の温度で反応させる請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記方法を約20〜50℃の温度で反応させる請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記長鎖酸又は長鎖エステルが、アルコールに基づき、0.85〜20当量の量で存在する請求項5に記載の方法。
【請求項14】
前記長鎖酸又は長鎖エステルが1〜10当量の量で存在する請求項13に記載の方法。
【請求項15】
使用酵素がプロテアーゼ、リパーゼ及びエステラーゼからなる群から選ばれる請求項5に記載の方法。
【請求項16】
前記リパーゼが全細胞、単離された天然酵素の形態又は担体に固定された形態である請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記リパーゼがLipase PS、Lipase PS−C、Lipase PS−D、Lipoprime 50T、Lipozyme TL IM及びNovozyme 435からなる群から選ばれる請求項15に記載の方法。
【請求項18】
前記エステルを抽出、濾過又は結晶化によって単離する請求項5に記載の方法。
【請求項19】
前記エステルを抽出、クロマトグラフィー、蒸留又は結晶化によって精製する請求項18に記載の方法。

【公表番号】特表2010−535764(P2010−535764A)
【公表日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−519962(P2010−519962)
【出願日】平成20年8月4日(2008.8.4)
【国際出願番号】PCT/US2008/009386
【国際公開番号】WO2009/020586
【国際公開日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【出願人】(594055158)イーストマン ケミカル カンパニー (391)
【Fターム(参考)】