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CN1128986A - D-手性肌醇的制造方法 - Google Patents

D-手性肌醇的制造方法 Download PDF

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Abstract

将春日霉素或其盐的水溶液在反应容器内与强酸性离子交换树脂(H+型)混合，或在填充有强酸性离子交换树脂(H+型)的柱内与该树脂接触，然后在常压或加压下，加热该水溶液及树脂，进行春日霉素的水解反应。此反应生成含D-手性肌醇的酸性反应溶液。将含有D-手性肌醇的该酸性反应溶液从该强酸性的离子交换树脂中分离。然后，从该反应溶液中回收D-手性肌醇。回收时，将上述的酸性反应溶液按顺序通过强酸性离子交换树脂(H+型)柱及强碱性离子交换树脂(OH-型)柱，得到含D-手性肌醇的中性洗脱液，然后浓缩该中性洗脱液，使D-手性肌醇结晶析出，可以高收率地得到高纯度的D-手性肌醇。

Description

D-手性肌醇的制造方法
本发明是关于D-手性肌醇(D-chiro-inositol，以下简称DCI)的改良制造方法。
DCI近年来作为治疗胰岛素非依赖性糖尿病用治疗药以及预防药而受到瞩目。
迄今为止的制造DCI的方法有以下1-4的四种方法。
(1)从九重葛或糖松(Sugar pine)、美国杉等植物，用适当的溶剂萃取其中所含的右旋肌醇甲醚(pinitol)(DCI的一甲醚物)，然后将右旋肌醇甲醚用氢碘酸等进行脱甲基作用生成DCI，得到DCI的方法。
(2)使用1-氯-2，3-二羟基环六-4，6-二烯(1-chloro-2，3-dihydroxycyclohexa-4，6-diene)作为起始原料，经过数阶段反应，生成DCI而得到DCI的方法(Journal ofOrganic Chemistry，第58卷，第2331-2339页，1993年)。
(3)使用卤代苯作为起始原料，经过数阶段反应，生成DCI而得到DCI的方法(Journal of the ChemicalSociety Perkin trans.1，第741-743页，1993年)。
(4)使用高纯度的春日霉素为原料，通过将其在2当量的三氟醋酸或5当量的盐酸中加热水解生成DCI，然后，为达到中和所得的反应溶液以及除去不纯物的目的，使其通过填充了强碱离子交换树脂及强酸性离子交换树脂的树脂柱，再将通过柱的液体用乙醇使DCI结晶，得到DCI的方法(参见美国专利第5,091,596号说明书(1992年))。
DCI的制造方法，如上所述有许多种，但是在工业规模制造上，则各有其不足点。
即，含有以(1)的方法从植物中萃取右旋肌醇甲醚的步骤的DCI的制造方法，萃取右旋肌醇甲醚以及精制所生成的DCI，反应过程复杂且DCI的收率也低。
另外，含有通过(2)及(3)的方法的化学合成步骤的DCI的制造方法，因为需要立体定向合成，所以反应效率低，DCI的制造成本也高。
(4)法中，由于春日霉素的酸水解使用非常强的酸(5当量的盐酸或2当量的三氟醋酸水溶液等)，所以产生春日霉素分子分解等副反应，产生不需要的副生成物，降低DCI的收率。同时，在回收DCI以及精制时，为中和加水分解时使用的强酸，而需要使用大量的强碱性离子交换树脂，并且，为了除去所生成的碱性化合物等副产物而需要使用大量的强酸性离子交换树脂，这也成为降低DCI的收率的原因之一。而且操作时需要时间。并且，用于DCI回收及精制时所使用的离子交换树脂的再生等需要大量的水，造成需要处理大量废水等问题。
因此，希望开发取代这些公知的制造方法，于工业上有利的DCI制造方法。鉴于此现状，本发明的目的在于提供，以简便的操作便可高收率地制得高纯度的DCI的方法。
本发明人等为了解决上述的问题，经过锐意的研究。结果发现了使用春日霉素作为原料，可以在工业上非常有利地制造DCI的方法。即，在进行春日霉素或其盐(以下，在没有特别说明时，只说春日霉素时，包括春日霉素及其盐)的水解时，将春日霉素水溶液置于可分批操作的反应容器中与强酸性离子交换树脂(H+型)混和，加热水解，可以高效率地生成的DCI，并且本发明人发现，由此得到的含有所生成的DCI的酸性反应溶液，可以应用中性糖的一般所惯用的回收法，从该反应溶液中回收DCI。
本发明的DCI的制造方法的第一要点，其特征在于将春日霉素或其盐的水溶液与强酸性离子交换树脂(H+型)的粒状物混合，在常压或加压下，加热此混合物使春日霉素水解，在反应终了后，将含有生成的DCI的酸性反应溶液，从该强酸性离子交换树脂中分离，得到含有DCI的酸性反应溶液，再由此酸性反应溶液回收DCI。
另外，本发明人等发现，将春日霉素水溶液连续地导入填充有强酸性离子交换树脂(H+型)柱中，常压或加压下，加热该柱内的春日霉素水溶液，水解春日霉素，可以有效的生成DCI及得到含有DCI的酸性反应溶液，可以应用中性糖的一般惯用的回收法，由此反应溶液中回收DCI。
本发明的DCI的制造方法的第二要点，其特征在于将春日霉素或其盐的水溶液，连续导入填充有强酸性离子交换树脂(H+型)柱内，常压或加压下，加热该柱内的春日霉素水溶液及树脂，水解春日霉素，使含有生成的DCI的酸性反应溶液从该树脂柱内流出，再由此酸性反应溶液回收DCI。
另外，本发明人等发现，将上述本发明第一要点中的强酸性离子交换树脂(H+型)与春日霉素水溶液混合，加热下反应水解春日霉素，生成DCI，得到含有该生成的DCI的反应溶液时，为从该反应溶液中回收DCI，将该反应溶液通过强酸性离子交换树脂柱后，将从柱中流出的酸性流出液通过强碱性离子交换树脂柱，得到含有DCI的中性洗脱液，再从该中性洗脱液中结晶出DCI的结晶，通过以上各工序可高效率地得到高纯度的DCI结晶。由此达到本发明的第三要点。
即，本发明的DCI的制造方法的第三要点，其特征在于，连续进行以下的第1-第4步骤：
第1步骤：将春日霉素或其盐的水溶液与强碱性离子交换树脂(H+型)的粒状物混合，常压或加压下，加热此混合物水解春日霉素，反应结束后，从该树脂中分离含有生成的DCI的酸性反应溶液，得到含有DCI的酸性反应溶液的步骤；
第2步骤：将第1步骤所得的酸性反应溶液通过填充有强酸性离子交换树脂(H+型)柱，由此除去该反应溶液中存在的碱性不纯物质，有时也可除去未反应的春日霉素，得到含有DCI的酸性水溶液的步骤；
第3步骤：将第2步骤所得的酸性水溶液通过填充有强碱性离子交换树脂(OH-型)柱，得到含有DCI的中和后的洗脱液的步骤及；
第4步骤：浓缩第3步骤中所得的洗脱液，从该浓缩液中析出高纯度的DCI结晶的步骤。
又，本发明人等发现将上述的本发明第2方法的春日霉素水溶液导入填充有强酸性离子交换树脂(H+型)柱，将该柱加热使春日霉素水解，生成DCI，然后得到含有从该柱中流出的DCI的反应溶液，从含有此DCI的反应溶液中回收DCI，将该反应溶液通过强酸性离子交换树脂柱后，再将从该柱中流出的酸性流出液通过强碱性离子交换树脂柱，得到含有DCI的中性洗脱液，然后，将该中性洗脱液经过使DCI结晶的各步骤，可以高收率地得到高纯度的DCI结晶。
即，本发明的第四种DCI制造方法的要点，其特征是进行以下的第1步骤-第4步骤。
第1步骤：将春日霉素或其盐的水溶液连续通入填充有强酸性的离子交换树脂(H+型)的柱内，常压或加压下加热该柱内的春日霉素水溶液及树脂，水解春日霉素，使含有生成的DCI的酸性反应溶液从该树脂柱中流出，得到含有DCI的酸性反应溶液的步骤；
第2步骤：将第1步骤所得的酸性反应溶液通过填充有强酸性离子交换树脂(H+型)的柱内，除去该反应溶液中的碱性杂质，除去未反应的春日霉素，得到含有DCI的酸性水溶液的步骤；
第3步骤：将第2步骤所得的酸性水溶液，通过填充有强碱性离子交换树脂(OH-型)的柱内，得到含有DCI的中和后的洗脱液液的步骤，及
第4步骤：浓缩第3步骤所得的洗脱液，从该洗脱液中析出高纯度的DCI结晶的步骤。
在第1-第4的本发明的方法中，作为起始原料所使用的春日霉素或其盐(例如盐酸盐或硫酸盐)的水溶液，通常用以下的方法进行调制后使用。即，用通常的方法培养为了提高生成效率而改良的春日霉素的生成菌，用通常的采取法，从所得的培养液中，分离春日霉素，或其盐酸盐或硫酸盐。
由此得到的春日霉素，或其盐酸盐或其硫酸盐，如要使用高纯度的产品时可以预先经过精制步骤处理后使用。又，使用高纯度的春日霉素盐酸盐或硫酸盐时，例如作为制造防治植物病害用的农药用春日霉素的原料而使用日本国内外生产的春日霉素盐酸盐或硫酸盐的原料粉末时，其高纯度品可以直接溶解于去离子水等后使用。但低纯度的溶解在去离子水等中后，可使其通过活性炭柱预先精制后使用。
以下关于第1-第4的本发明的方法进行概要说明。(I)本发明的第1方法
在本发明的第1的方法中，使用可以分批操作的槽型或柱型的反应容器，将春日霉素水溶液与强酸性离子交换树脂(H+型)的粒状物在此反应容器内混合，在该树脂的存在下，在常压或加压下，加热该混合物，使春日霉素水解生成DCI。反应中可搅拌反应混合物或者也可呈静置状态。
在本发明的第1方法中，作为所使用的强酸性离子交换树脂(H+型)，优选使用具有磺酸残基的离子交换树脂，例如，市售的强酸性离子交换树脂有Dyaion(注册商标)SK116，Dyaion(注册商标)PK228，Amberlight(注册商标)IR120B，Amberlight(注册商标)200C，Amberlight(注册商标)210B，Duolight(注册商标)C-20，Duolight(注册商标)C-264，Duolight(注册商标)XE-636等。
另外，可使用的春日霉素水溶液的春日霉素的浓度为0.1-30重量％，优选10-25重量％。必要时可将春日霉素加温至60-80℃左右，使其可调制成高浓度(10-25重量％)的水溶液使用，可使水解步骤后的回收DCI及精制操作(特别是浓缩水溶液的操作)较容易进行。对应春日霉素量，应至少使用离子交换容量的1倍以上的强酸性离子交换树脂(H+型)的量。
在上述的分批进行水解反应的反应操作中，为提高春日霉素的水解率，反应温度越高(例如常压下反应时，使用接近水的沸点100℃的反应温度)，且反应时间越长越好。春日霉素的水解率越高，DCI的收率也越高。但是再生水解所使用的强酸性离子交换树脂重复使用时，必须在比所使用的强酸性的离子交换树脂的耐用温度(例如：Dyaion(注册商标)SK116的耐用温度为120℃，Duolight(注册商标)CC-204F的耐用温度为135℃)低的温度下使用。水解的反应温度及反应时间依使用的强酸性离子交换树脂的种类不同而不同，例如使用Dyaion(注册商标)SK116时，常压下，反应温度为50-100℃，优选为90-98℃。反应时间为6-60小时，优选为10-48小时。以此条件，在搅拌下使其反应时，春日霉素接近100％的反应率水解，转变成DCI。
另外，使用与上述相同的强酸性离子交换树脂(H+型)，且为了抑制反应混合物中的水的沸腾，可在加压下进行春日霉素的水解，借此可以在更短的时间内进行反应。即，例如在表压力为0.1-3kg/cm2的压力，优选为0.5-1.2kg/cm2的压力下，以110-120℃的反应温度进行反应时，例如以1-12小时，优选1-6小时，使水解反应结束，可以接近100％的理论收率在反应液中生成DCI。在上述的加压下进行春日霉素的水解反应时，可将反应容器制成耐压构造的或高压釜内设置反应容器。另外，此时不一定需要搅拌反应混合物。
春日霉素的水解反应结束后，必要时可将树脂与酸性反应溶液的混合物冷却至50℃以下，优选为室温以下。从强酸性离子交换树脂，可过滤分离酸性反应溶液。所得的滤液的酸性反应溶液的酸性度，根据所使用的春日霉素或强酸性离子交换树脂的量及种类的不同而不同，但相当于约0.05-1.0N。又，作为过滤残渣得到的树脂，加入0.8-1倍量树脂的水量洗净树脂，含于树脂中的残余的DCI溶离于水中，得到含DCI的水洗脱液。然后，将该水洗脱液与上述的过滤所得的酸性反应溶液混合。
也可应用中性糖的一般惯用的回收方法，从此反应溶液中回收DCI。
另外本发明的第1的方法中进行的春日霉素的水解步骤，可使用槽型及柱型的反应容器，用分批的方式进行反应操作。使用柱型的反应容器时，为从反应溶液中回收DCI的连续步骤中也可以使用树脂柱进行时，可采用继续或连续地连接的装置体系实施各个步骤，完全不需将反应液从使用的装置系统中取出，可高效率地制作出高纯度的DCI。
水解反应所使用的柱型反应容器的大小是按使用的春日霉素水溶液的浓度、使用量而适当变化的。但是以小规模实施时，例如可使用内径为5-6cm，长度4-10cm左右的柱型的反应容器。又，为搅拌混合春日霉素水溶液与树脂，可使用内径较大的柱型反应容器。(II)本发明的第2方法
在本发明的第2方法中，将春日霉素水溶液连续地导入填充了强酸性离子交换树脂(H+型)的柱内，常压或加压下，将春日霉素水溶液及树脂加热至所定的反应温度，且连续地一边使水溶液通过，一边进行水解春日霉素。通过此树脂柱的水溶液，以在其中完成春日霉素的水解反应所需要的时间停止在树脂柱内的速度通过该树脂柱，然后从树脂柱中流出。如此，含有水解春日霉素所生成的DCI的酸性反应溶液可从上述的填充有强酸性离子交换树脂柱流出而得到。再由此酸性反应溶液进行回收DCI的步骤。
在本发明的第2方法中，在树脂柱内进行水解的反应操作方式是将与上述的本发明的第1方法中分批的反应操作方式中所使用的相同的市售的强酸性的离子交换树脂调制成(H+型)，填充于柱内，使春日霉素水溶液通过加热至所定的反应温度的树脂柱内，进行水解春日霉素。反应温度高且通过柱内的水溶液的停留时间长，且树脂越多越能提高春日霉素的水解率。
按所使用的树脂的种类不同而反应效率有所不同，但例如使用Dyaion(注册商标)SK116(H+型)作为强酸性离子交换树脂时，柱内的温度保持在90-98℃，且调整通过液的流速使通过溶液停留在该柱内的时间为6小时以上，春日霉素以接近100％的反应率水解。一般填充强酸性离子交换树脂柱内的温度是常压下维持在60-98℃，优选为90-98℃，或加压的条件下可维持100-150℃，在这样的高温下，水解春日霉素。此时，通过液在柱内的停留时间为6-40小时，优选7-15小时，此时可以有效地进行反应。
另外，春日霉素的水解反应在能充分抑制树脂柱内的水的沸腾的加压下，例如表压力为0.1-3kg/cm2的压力，优选为0.5-1.2kg/cm2的压力下，在100-150℃的温度下，通过液在树脂柱内的停留时间为1.0-10小时，优选为3-5小时的条件下进行水解反应。
加压下进行春日霉素的水解反应时，收容强酸性离子交换树脂的容器具有耐压构造，加压下将被送入的水溶液压入即可。
同时，树脂柱内进行水解的反应操作方式是重复进行反应，即，将从强酸性离子交换树脂柱的出口流出的酸性反应溶液，再导入同一树脂柱的入口进行再循环，再通过树脂柱，由此可以提高水解的反应效率。
也有完全不同与分批式的反应操作法，封闭强酸性离子交换树脂柱的出口，使春日霉素水溶液暂时停留在树脂柱内，使反应一定时间后，确认滞留在树脂柱内的水溶液中的DCI的生成浓度，再将去离子水等注入该树脂柱的入口，使反应液从树脂柱流出。
在任何情况下，在反应期间都不需将反应液移出体系外进行操作，可将从树脂柱流出的酸性的反应溶液作为反应结束后的反应液，送入下一个步骤。
也可采用中性糖的一般惯用的回收法，由上述得到的反应溶液中回收DCI。(III)本发明的第3方法
本发明的第3方法大致由以下4个步骤构成，下面详细的叙述各步骤的实施方法。
(1)第1步骤的实施方法
第1步骤包括，在可分批操作的反应容器中，将春日霉素水溶液与强酸性离子交换树脂混合，进行春日霉素的水解，然后，得到含有DCI的酸性反应溶液，此第1步骤可以采用与上述的本发明的第1方法的相同的要领进行操作。
(2)第2步骤的实施方法
在本发明的第3方法中的第2步骤中，将由第1步骤得到的含有DCI的酸性反应溶液，以精制为目的，使其通过填充有强酸性离子交换树脂的柱。然后可除去未反应的春日霉素，及第1步骤所附带生成的碱性物质。
此处使用的强酸性离子交换树脂与第1步骤中所用为相同种类，例如Dyaion(注册商标)SK116等所调制成(H+型)，填充于柱内即可使用。此时，柱内的树脂填充量按第1步骤所得的酸性反应溶液中含有的应被除去的碱性成分的量而不同，但通常使用与第1步骤中所使用的树脂量几乎等量的强酸性离子交换树脂即可。
在第2步骤中，通过树脂柱所得的酸性反应溶液，可直接被用于第3步骤。但是，为洗脱所使用的强酸性离子交换树脂内残存的DCI，用大致与该树脂等量的去离子水从柱顶加入冲洗该树脂，可将此水冲洗液与上述的酸性反应溶液合并。将合并液用于第3步骤时，可更高收率地得到DCI。
(3)第3步骤的实施方法
在本发明的第3方法的第3步骤，以中和由第2步骤所得到的酸性水溶液中含有的因水解反应等生成的酸为目的。该中和方法是将含有第2步骤所得到的DCI的酸性水溶液通过填充有强碱性离子交换树脂的柱，由此得到含有DCI的中性洗脱液。
作为此处使用的强碱性离子交换树脂(OH-型)，有含有第四级胺基作为官能团的离子交换树脂，例如有Duolight(注册商标)A-113PLUS及Amberlight(注册商标)IRA410等。填充于柱内的碱性离子交换树脂量是按第2步骤中应处理的反应溶液中含有应被除去的酸性成分的量而变化，通常如使用与第1步骤所使用的树脂量等量-2倍量的强碱性离子交换树脂，则可吸附DCI水溶液中的酸性成分，中和该水溶液。
如此得到的作为树脂柱洗脱液的中和后的DCI水溶液，可直接用于以下的第4步骤。但与第2步骤相同，以去离子水洗净第3步骤所用过的树脂，将该水洗液与DCI水溶液合并于第4步骤处理时，可得到高收率的DCI。要再将第3步骤中的含有DCI的被中和的洗脱液精制时，也可将洗脱液通过填充有活性碳等吸附剂的填充柱。
通过本发明的第3方法的第2及第3步骤，可将原料春日霉素中含有的杂质、由第1步骤水解反应生成的副产物及春日霉素水解产生的副产物完全除去。结果可以得到高纯度的含有DCI的水溶液。
(4)第4步骤的实施方法
本发明的第3方法的第4步骤是从含有第3步骤所得的DCI且实质上不含杂质的中性洗脱液中回收DCI。为进行回收而浓缩上述的洗脱液，使产生的DCI结晶。例如为浓缩上述的洗脱液，减压下在旋转蒸发器中加热。将如此所得的浓缩液加温至60-80℃左右。将加热至相同温度的乙醇在搅拌下添加于加热后的浓缩液中。然后回复至室温，则DCI慢慢形成结晶。结晶析出后，以玻璃滤器滤取结晶，干燥后，可得到DCI的白色结晶的目的产物。此时，使结晶在减压下，50-120℃下，优选90-110℃，进行干燥2-5小时，短时间内可得到DCI的白色结晶。又，也可应用由一般含糖的高浓度的水溶液，使糖的结晶析出的惯用方法，例如，将高浓度的水溶液在低温下静置，使结晶析出等方法。
本发明的第3方法是由连续进行第1-第4的步骤得到纯度几乎为100％的DCI。
本发明的第3方法如实施例1-11及15-16所示。(IV)本发明的第4方法
本发明的第4方法是由上述的4个步骤所构成，这些步骤可由以下的方法实施：
(1)第1步骤的实施法
此第1步骤是将春日霉素水溶液连续的导入填充有强酸性离子交换树脂柱内，使水溶液停留在该树脂柱内，通过的同时，水解春日霉素，作为从该树脂柱的流出液，得到含有DCI的酸性反应溶液的步骤，此第1步骤可按上述的本发明的第2方法的要领来操作。
(2)第2步骤的实施法
此第2步骤为除去第1步骤所得的酸性反应溶液中的碱性物质，可按与本发明的第3方法的第2步骤相同的要领实施。
(3)第3步骤的实施法
此第3步骤是除去第2步骤所得的DCI水溶液中的酸性成分后，予以中和，可按与本发明的第3方法第3步骤同样的要领进行操作。
(4)第4步骤的实施法
此第4步骤是从第3步骤所得的中性的DCI水溶液，使产生DCI结晶，可按与本发明的第3方法的第4步骤同样的要领进行操作。
第1步骤-第3步骤分别独立，可于各自的时间进行操作。另外，将这些步骤所使用的树脂柱的一部分或全部，以导管连接，由设置在导管上的泵控制调节流过所连接的各树脂柱的溶液的速度，连续进行第1步骤-第3步骤中的一部分或全部。
此时，各树脂柱应处理溶液的通液量受进行水解反应的第1步骤的树脂柱的通液速度的限制，故为提高第1步骤的水解速度，于第1步骤的树脂柱内施加压力，将反应溶液加热至100℃以上，也是有效的方法。又，因为第1-第3步骤所用的树脂可以用酸或碱处理而再生，故一旦填充于柱内可直接在柱内再生处理，分别再利用可半永久地反复使用。
附图1简略地图解了适合连续实施本发明第4方法的第1-第3步骤的装置。
此装置是由，活性碳填充柱1，具有水解反应塔功能的填充有强酸性的离子交换树脂(H+型)的柱2，作为精制用的填充有强酸性离子交换树脂(H+型)的柱3及精制用的填充有强碱性的离子交换树脂(OH-型)的柱4所构成。活性碳柱1的顶端入口设置有作为原料)用的粗制春日霉素(盐)的水溶液的供给管7。活性碳柱1的底部出口由导管8与水解反应用的填充有强酸性离子交换树脂的柱2的入口连接，导管8与活性碳柱1的出口侧之间设置有开关阀12，导管8与柱2的入口侧之间设置有开关阀13，开关阀12与开关阀13的中间位置上设置有送液泵5。泵5优选为以能增减流过导管8的液体的流速的可控制液流速度的形式的泵。
强酸性离子交换树脂柱2(水解反应塔)的出口与精制用强酸性离子交换树脂柱3的入口间以导管9连接，导管9上设置有当从树脂柱2流出的反应溶液中混有气体时，可将该气体排除到外部的排气阀6，同时也设有开关阀14。
精制用的强酸性离子交换树脂柱3的出口与精制用强碱性离子交换树脂柱4的入口间，以具有开关阀15的导管10连接。树脂柱4的出口设置有从该树脂柱4流出的溶液的送出管11。送出管11被配置成可输送由树脂柱4流出的被中和及精制后的DCI水溶液至分别取出该水溶液的接受器中(图中未示出)。树脂柱4的后方设置有为浓缩该接受器所收集的DCI水溶液的浓缩器(图中未示出)。
另外，作为水解反应塔的强酸性离子交换树脂柱2，为加热该树脂柱内的树脂及流过该柱内的反应溶液至50℃或50℃以上的反应温度，设置有包围树脂柱的加热用夹套或烘箱等适当的加热装置。
本发明的第4方法如实施例12-14及17所示。
附图1是实施本发明第4方法的装置图解图。
此装置中具有，活性碳填充柱(1)，由填充有强酸性的离子交换树脂(H+型)的柱所构成的水解反应塔(2)，填充有强酸性离子交换树脂(H+型)的柱(3)，填充有强碱性离子交换树脂(OH-型)的柱(4)，送液泵(5)排气阀(6)，导管(8)及开关阀(12)。
用下述的实施例具体说明本发明的方法，但本发明并不受这些实施例的限定。
实施例1
本例是关于包括使用春日霉素盐酸盐的水溶液作为原料，在反应容器中与强酸性离子交换树脂(H+型)的粒状物混合，加热下水解春日霉素步骤的本发明的第3方法。
(1)第1步骤(水解步骤)
用500ml的茄形烧瓶称取春日霉素盐酸盐的结晶(15.5g，纯度97.1％)，加入100ml的去离子水溶解，得到春日霉素盐酸盐水溶液。在该水溶液中添加100ml强酸性离子交换树脂，Dyaion(注册商标)SK116(H+型)(离子交换容量：2.1毫当量/ml)，混合。将此混合液以磁性搅拌器在常压下于95℃加热12小时，水解春日霉素。
将得到的反应混合物冷却至室温后，滤除强酸性离子交换树脂。得到含有生成的DCI的酸性滤液，取一部分的滤液以0.1N的氢氧化钠溶液滴定时，显示出相当于0.7N的酸性的酸度。同时，以100ml的去离子水洗净被滤除的树脂，将滤液与洗净液(水冲洗液)合并，得到230ml的酸性反应溶液(此酸性反应溶液中含有的DCI的收率相当于98％)。
取一部分上述的酸性滤液，即含有水解所生成的DCI的酸性反应溶液，使用硅胶薄层色谱法(TLC)(Melk公司制Art-5715)(展开溶剂：正丁醇-醋酸-水＝2∶1∶1，体积比)，再将硅胶层分别以茚三酮、香草醛-硫酸、高锰酸钾或碘蒸气进行发色试验，进行比较。依此试验是由高锰酸钾及香草醛硫酸的发色，发现DCI的斑点(Rf＝0.39附近)，通过其他茚三酮，香草醛-硫酸或溴蒸气的发色，发现副产物的斑点(Rf＝0.58附近)。这说明上述的春日霉素水解反应，除生成DCI以外仅产生少量的副产物。
(2)第2步骤(除去碱性物质的步骤)
将第1步骤所得的酸性反应溶液通过填充有强酸性离子交换树脂(Duolight(注册商标)C-20(H+，型，70ml)的柱(内径2cm，长度22cm)，得到通过树脂柱的溶液。反应溶液通过后，再以70ml去离子水洗净此树脂柱，混合先前通过树脂柱的溶液与洗净液，得到300ml含有DCI的酸性水溶液。
(3)第3步骤(中和步骤)
将第2步骤所得的约300ml的酸性水溶液，通过填充有强碱性离子交换树脂，Duolight(注册商标)A-113PLUS(OH-型，100ml)柱(内径2.4cm，长度22cm)。按馏分分别收集自树脂柱出口流出的洗脱液。弃除最初的100ml的洗脱液，回收之后的约200ml的洗脱液。再以100ml的去离子水洗净此树脂柱，合并该约100ml洗净液与先前回收的树脂柱洗脱液，得到约300ml含DCI的中性水溶液。
上述的中性水溶液经中和后，精制成高纯度的DCI溶液。以高效液相色谱测定中性水溶液中的DCI含量，为5.9g(理论值6.2g)(DCI的收率为94％，换算后的纯度约为99％)。
(4)第4步骤(使DCI结晶的步骤)
将第3步骤所得的约300ml的中性水溶液，以旋转蒸发器浓缩成约25ml，加热至70℃。搅拌下添加225ml加热至7℃的乙醇于此浓缩液中，将得到的混合液于室温下静置约12小时，使DCI结晶。结晶析出后，以玻璃漏斗滤取结晶，减压下，105℃，干燥4小时，得到5.8g无色DCI的结晶(收率为94％，纯度约100％)。
以下为DCI无色结晶的分析值及物性值。外观：无色结晶熔点：238℃比旋光度：〔α〕D 23＋65°(C1.0，水)液相色谱分析：在下述的条件下，显示DCI的单一峰。分析条件：柱：ZORBAX-NH2(4.6×250)
      检测器：Shodex RI SE-51
      溶剂：80％MeCN-H2O
      流速：2.5ml/分据此确认此无色结晶为纯粹的DCI。
实施例2
本例是包括使用春日霉素为原料，将其水溶液在反应容器内与强酸性离子交换树脂混合，常压下水解步骤的本发明的第3方法。
同实施例1的第l步骤，将100ml春日霉素(游离碱的形态)(15g，纯度98％)的水溶液装入500ml的茄型瓶中，添加100ml强酸性离子交换树脂，Dyaion(注册商标)Sk116(H+型)，搅拌下将混合物在常压下，以95℃加热12小时，水解春日霉素。
冷却所得的反应混合物的全体至室温后，滤取强酸性离子交换树脂，再以100ml离子交换水洗涤此树脂，得到约230ml混合滤液与洗涤液的酸性反应溶液。同实施例1的第2，第3，及第4步骤的操作处理此酸性反应溶液时，可得到6.6g高纯度的DCI(收率94％，纯度100％)。
实施例3-1l
本例是表示含有使用春日霉素盐酸盐为原料，水解春日霉素的步骤的本发明的第3方法。
溶解10.0g所使用的春日霉素盐酸盐结晶(纯度99％)于去离子水中成为水溶液，再采用实施例1的水解步骤(第1步骤)，但水解步骤中所使用的树脂的种类、量、反应温度、反应时间等各条件如下述表1a～表1b所示变化。
本例的第1～第4步骤如下所述。(1)第1步骤(水解步骤)
用500ml的三角烧瓶称取春日霉素盐酸盐的结晶10.0g，用50ml的去离子水加热溶解，调制成水溶液。再加入后述的表-1a～表-1b记载的强酸性离子交换树脂(调制成H+型)于该烧瓶内混合。然后在常压下，将该烧瓶放入高压釜内，加压下进行水解反应(分批式)。反应中静置不搅拌该反应混合物。然后，将反应混合物冷却至室温后，滤取强酸性离子交换树脂，得到滤液。以50ml去离子水洗净此树脂。混合此洗净液与滤液，得到约140ml的含DCI的酸性反应溶液。
(2)第2-第4步骤
水解步骤结束后，按下述的(a)-(c)的要领，依据实施例1，从第1步骤所得的反应溶液进行回收DCI及使DCI的结晶的步骤(第2-第4步骤)。(a)第2步骤所使用的强酸性离子交换树脂柱是填充有50ml Duolight(注册商标)C-20(H+型)于柱(2×16cm)内。合并从该树脂柱洗脱的DCI馏分及50ml该树脂柱的洗净液，得到约175ml含DCI的酸性水溶液。(b)第3步骤所使用的强碱性离子交换树脂柱是填充有60ml Duolight(注册商标)A-113PLUS(OH-)于柱(2×19cm)内。合并从该树脂柱洗脱的DCI馏分及60ml该树脂柱的洗净液，得到约200ml的含DCI的被中和的洗脱液。(c)第4步骤是将约200ml第3步骤所得到的中性洗脱液，浓缩成约10ml后，将浓缩液加热至约70℃，添加70ml加热至70℃的乙醇进行混合。将得到的混合液于室温下静置约12小时，使DCI的结晶析出。滤取析出的结晶进行干燥。然后，测定该DCI的纯度及收率。其结果如后述的表-1a～表-1b中记载。
实施例12
本例是表示由使用粗制的春日霉素盐酸盐的水溶液作为原料进行本发明的第4方法来制造DCI。
实施本例所使用的反应装置体系如附图1所示，由粗制春日霉素的预备精制用活性炭填充柱及，作为春日霉素水解反应器的填充有强酸性离子交换树脂(H+型)的柱及，填充有精制含有DCI的反应溶液用的强酸性离子交换树脂(H+型)的柱，及追加精制DCI溶液用的填充有强碱性离子交换树脂(OH-型)的柱所构成。
(1)粗制春日霉素的预备精制步骤
将24g粗制春日霉素盐酸盐的原料粉末(纯度71％)，加热溶解于120ml去离子水中。由此得到含杂质的春日霉素盐酸盐水溶液，将此水溶液的全量置于容量为25ml的活性炭填充柱(内径1.5cm，长度14cm)的顶部，由泵驱动使通过活性炭柱。此时，于活性炭柱顶部表面快看不到春日霉素盐酸盐水溶液时，追加120ml去离子水于该顶部。前述的水溶液以约6ml/小时的流速通过活性炭柱。
(2)第1步骤(水解步骤)
得到作为从活性炭柱底部出口流出的流出液的预备精制后的春日霉素盐酸盐水溶液(PH4)。将此水溶液连续导入填充有120ml强酸性离子交换树脂，Dyaion(注册商标)SK116(H+型)的柱内(内径2.5cm，长度24.5cm)(该柱被设置于加热至90℃的烘箱中)，上升通过该树脂柱。此时，设定通过液滞留在柱内的时间约为7小时。
在通过此强酸性离子交换树脂的水溶液中，产生春日霉素的水解，生成DCI。从该柱的出口流出含DCI的酸性反应溶液(PH1.0)。
(3)第2步骤(除去碱性物质的步骤)
将第1步骤所得到的酸性反应溶液导入填充有100ml强酸性离子交换树脂，Duolight(注册商标)C-20(H-型)(内径2.4cm，长度22cm)，使通过该柱。从该树脂柱流出含DCI的酸性水溶液。
(4)第3步骤(中和步骤)
将第2步骤所得到的含DCI的酸性水溶液，填充有强碱性离子交换树脂，Duolight(注册商标)A-113PLUS(OH-型，120ml)的柱内(内径2.4cm，长度26.5cm)，使通过该柱。从上述的Duolight(注册商标)A-113PLUS柱的出口，得到含DCI的中和后的洗脱液。
如上述的由活性炭柱实施预备精制步骤及上述第1-第3步骤操作所需要的时间，包含用水冲洗柱时间，共计40小时。
(5)第4步骤(使DCI结晶的步骤)
收集从第3步骤Duolight(注册商标)A-113PLUS柱流出的DCI水溶液后，用水冲洗该柱。合并该水冲洗液与DCI水溶液(流出液)，以高速液相色谱法测定该混合液中的DCI含量，为6.8g(理论值7.1g)(收率95％，纯度约99％)。再添加乙醇于上述的混合液的浓缩液中，使DCI结晶，得到6.5gDCI结晶(收率92％，纯度100％)。
实施例13
本例表示使用含有杂质的粗制春日霉素的水溶液作为原料，以本发明的第4方法制造DCI的实施例。本例所用的粗制春日霉素是以春日霉素生产菌培养，得到含有春日霉素的培养液，用回收下述的春日霉素及预备精制的阶段(A)及(B)处理该培养液得到的粗制春日霉素。
(A)从春日霉素生成菌的培养液制造粗制春日霉素
用常法培养作为春日霉素生产菌的春日链霉菌，得到含有春日霉素的培养液，过滤此培养液，取2升(以下，以L表示)含有春日霉素的培养滤液(春日霉素效价为9.8mg/ml)。将此培养滤液通过填充有1.5L强酸性离子交换树脂，Duolight(注册商标)C-20(H+型)的柱内(内径5cmm，长度76.5cm)，使树脂吸附春日霉素。
然后，以4.5L去离子水洗树脂柱后，用4.5L的2N-NaOH水溶液洗脱。分馏从树脂柱得到的碱性洗脱液，收集含有春日霉素的碱性活性馏分。将该活性馏分导入填充有1.5L强酸性离子交换树脂，Dyaion(注册商标)SK116(H+型)的柱内(内径5cm，长度76.5cm)，使其以最快的流速通过。此时活性馏分中大部分的春日霉素未被Dyaion(注册商标)SK116树脂吸附，而直接通过，但碱性物质与树脂相结合，故春日霉素活性馏分被中和。这样可以从Dyaion(注册商标)SK116柱，得到被中和的春日霉素水溶液的流出液。
收集此被中和的2300ml春日霉素水溶液，以旋转蒸发器浓缩，得到75ml含春日霉素200mg/ml浓度的PH约为7的浓缩水溶液。减压下，蒸发干结此浓缩水溶液，则发现该固体残渣为25g纯度约为60％的春日霉素。
(B)粗制春日霉素的预备精制
将上述(A)阶段得到的75ml的春日霉素的浓缩水溶液(PH约7)，与实施例12相同导入实施例12的预备精制步骤所用的活性碳填充柱内，使其以约6ml/小时的流速通过。(C)DCI的生成及精制
通过前阶段(B)以活性炭柱进行部分精制后，将仍含有杂质的春日霉素水溶液连续导入与实施例12的第1步骤所用的水解反应塔相同的填充有强酸性离子交换树脂Dyaion(注册商标)SK116(H+型)的柱内，然后，与实施例12的第1步骤相同，将通过树脂柱的溶液加热至90℃，使其以约7小时的滞留时间通过。从Dyaion(注册商标)SK116柱流出的酸性反应溶液(PH1.4)，含有水解春日霉素所生成的DCI。
将上述的酸性反应溶液同实施例12的第2步骤导入Duolight(注册商标)C-20(H+型)柱内，予以处理。将Duolight(注册商标)C-20的流出液，同实施例12的第3步骤导入Duolight(注册商标)A-113PLUS(OH-型)柱内，予以处理。
将得自Duolight(注册商标)A-113PLUS柱流出液的中和的DCI水溶液，同实施例12的第4步骤予以处理时，得到6.7g的DCI(纯度99％，收率93％)。同上述的操作将DCI粗结晶进行重结晶处理，得到6.5g(收率92％，纯度100％)的DCI结晶。
实施例14
本例是在使用预先精制的高纯度的春日霉素的情况下，即使省略实施例12的活性碳柱的预备精制步骤，也可由本发明的第4方法，采用实施例12的第1步骤，直接将高纯度的春日霉素进行水解反应，将所得的酸性反应溶液进行与实施例12的第2步骤-第3步骤同样的后处理，可高收率地制造高纯度的DCI。
(A)制造高纯度的春日霉素
将18g春日霉素盐酸盐结晶溶解于700ml的去离子水中，将该水溶液通入填充有强酸性离子交换树脂Duolight(注册商标)C-20(H+型)的容积为600ml的柱(内径5cm，长度30cm)，使树脂吸附水溶液中的春日霉素。然后，用1.8L的去离子水洗净此树脂柱后，以2.4L的2％的氨水洗脱，得到含春日霉素的洗脱液。此时如以每馏分100ml收集洗脱液。则春日霉素从馏分No.10开始被少量洗脱出来。收集这些春日霉素馏分，进行冷冻干燥，得到15g高纯度的春日霉素(纯度98％)。
(B)从高纯度的春日霉素制造及精制DCI
将(A)阶段所得到的高纯度的春日霉素溶解于去离子水中，调制成约70ml的浓度为含春日霉素200mg/ml的且几乎不含杂质的春日霉素水溶液。
将此春日霉素水溶液直接以液温90℃连续导入与实施例12的第1步骤中所用相同的填充有强酸性离子交换树脂，Dyaion(注册商标)SK116(H+型)的柱内。以下同实施例12的第1步骤予以相同处理，反应温度90℃，以约6ml/小时的流速，滞留在柱内约7小时，使水溶液通过，进行春日霉素的水解反应。
从上述的Dyaion(注册商标)SK116柱流出的酸性反应溶液(PH1.4)含有生成的DCI。
以下与实施例12的第2、第3及第4步骤的操作相同，处理该酸性反应溶液，可得到6.7g高纯度的DCI(收率96％，纯度100％)。
实施例15
本例表示由本发明的第3方法制造DCI。
(1)第1步骤
用500ml茄型烧瓶称取20g春日霉素盐酸盐，加入100ml的水溶解，得到水溶液。添加150ml强酸性离子交换树脂〔Dyaion(注册商标)SK116(H+型)〕于该水溶液中，充分混合。将该混合物的全部置于油浴上，在常压下，95℃加热12小时，进行春日霉素的水解反应。
所得到的反应混合物冷却后，滤除强酸性离子交换树脂，得到含有DCI的酸性反应溶液。将滤除的树脂以150ml水冲洗，得到水冲洗液。
(2)第2步骤(除去碱性物质的步骤)
合并上述的水冲洗液及酸性反应溶液，得到约250ml的酸性反应溶液，使其通过填充有强酸性离子交换树脂Duolight(注册商标)C-20(H+型，100ml)的柱内(内径2.4cm，长度22cm)。从该柱流出反应溶液后，再以100ml的去离子水洗净此树脂柱，混合洗净液与先前从树脂柱得到的流出液，得到约350ml含DCI的酸性水溶液。
(3)第3步骤(中和步骤)
使从上部通过填充有强碱性离子交换树脂Duolight(注册商标)A-113PLUS(OH-型，150ML)的柱(内径3.0cm，长度21cm)。弃去最初的100ml洗脱液，回收然后的约250ml的洗脱液。另外，以150ml的去离子水洗净此树脂柱，混合约150ml洗净液及先前回收的树脂柱洗脱液，得到约400ml的中性水溶液。
(4)第4步骤(DCI的结晶步骤)
使用旋转式蒸发器浓缩由第3步骤所得的约400ml中性水溶液至约40ml，加温至70℃。搅拌下将加热至70℃的360ml的乙醇加入上述的浓缩液中。将所得的混合液于室温下静置12小时，进行DCI结晶。结晶析出后，滤取得到7.5gDCI结晶(收率90％，纯度100％)。实施例16
将20g春日霉素盐酸盐溶于100ml水成为水溶液，装入300ml容量的高压釜用茄型烧瓶中。在该水溶液中加入强酸性离子交换树脂〔Dyaion(注册商标)SK116〕(H+型)的粒状物150ml，充分混合。将装有混合物的烧瓶置于高压釜内。在1.2kg/cm2的表压下，在120℃下加热上述混合物3小时，水解春日霉素。对水解反应溶液的处理及之后的操作与实施例15同样进行，得到DCI结晶7.8g(收率94％，纯度100％)。
实施例17
在温度设定为95℃的加热烘箱内设置填充有150ml强酸性离子交换树脂Dyaion(注册商标)SK116(H+型)的玻璃制柱(内径30mm，长度310mm)。将20g春日霉素盐酸盐溶解于100ml的水中形成的水溶液，连续导入上述的树脂柱中，使其以约12小时通过的流速通过树脂柱。在通过该树脂柱的水溶液中，春日霉素被水解。
收集从此树脂柱流出的洗脱液，接着用水冲洗树脂柱。合并洗脱液与水冲洗液，得到250ml的混合液。按实施例15进行此混合液的后处理操作，得到7.8gDCI结晶(收率94％，纯度100％)。
将上述实施例1-17的试验结果简要用表1a～表1b表示。又，后述的比较例1-4的试验结果也同时记录在表1a～表1b中。
比较例1
本例是按照美国专利第5,091,596号专利说明书记载的方法，以盐酸水解春日霉素，然后精制所生成的DCI来制造DCI的方法。
(1)将31ml的5N盐酸加入10.0g的春日霉素盐酸盐结晶(纯度99％)中，常压下以90℃反应8小时(所得的反应溶液中所含的DCI的收率相当于89％)。用与实施例1相同的方法，将此反应溶液利用硅胶TCL研究反应溶液中所含有的副产物。确认Rf＝0.58附近呈现存在大量的副产物的斑点，及由茚三酮与碘蒸气的显色得知Rf＝0.39附近呈现存在除DCI以外的大量副产物的斑点。
(2)水解反应后，以蒸馏水将反应溶液稀释成2倍，液量约为70ml。将此强酸性反应溶液导入填充有强碱性离子交换树脂〔Amberlight(注册商标)IRA410(OH-型)〕的柱(250ml，3×35cm)，使其通过该柱。然后，以500ml的蒸馏水冲洗该树脂柱。以TB试验纸测定由此树脂柱流出的洗脱液的DCI馏分(液量440ml，呈深黄色)的氢离子浓度，该试验纸的色调呈深蓝色，显示此DCI馏分的水溶液为强碱性。
(3)然后，将此DCI馏分的水溶液导入通过填充有强酸性离子交换树脂〔Amberlight(注册商标)IRA120(H+型)〕的柱(250ml，3×35cm)，然后，以500ml蒸馏水冲洗该树脂柱。由此树脂柱流出的洗脱液的DCI馏分(液量500ml，无色透明)，以TB试验纸检查时，其色调无变化，呈现弱酸性。然后于上述的DCI馏分水溶液中添加0.76g活性炭，在5℃下，搅拌2小时。以滤纸滤除活性炭，用去离子水冲洗活性炭。得到520ml滤液与活性炭的冲洗液的混合液。将此混合液浓缩干燥，得到3.9gDCI的粗结晶(纯度约92％)。
(4)然后，添加10ml蒸馏水于上述的3.9gDCI粗结晶中，加热至约70℃，再添加70ml已加热至70℃的乙醇进行混合。将该混合液在室温下静置12小时，使DCI结晶析出。滤取DCI结晶后干燥，得到3.4gDCI的结晶(收率82％，纯度100％)。以液相色谱法分析DCI的纯度。
比较例2
按照美国专利第5,091,596号说明书记载的方法，用5N的盐酸水解春日霉素。
即，将22g的春日霉素盐酸盐溶解于110ml的5N盐酸中。将所得的溶液(PH＜0.2)在90℃下进行8小时水解反应。然后，用170ml水稀释反应溶液。
中和所得的稀释液的酸性，为除去未反应的春日霉素及杂质，将稀释液通入填充有300g强酸性离子交换树脂〔Amber light IR120(H+型)〕及强碱性离子交换树脂〔Amberlight-IR410(OH-型)〕混合物的柱内。收集由该混合树脂柱中流出的中性通过液，用水冲洗该树脂柱。合并水冲洗液及树脂柱通过液，得到850ml混合液。用1.7g活性炭在5℃下处理混合液2小时，予以脱色，之后浓缩干固得到7.6gDCI的粗粉末(收率81.5％)。
然后，按上述的实施例1精制粗粉末DCI，得到7.2gDCI结晶(收率79％，纯度100％)。
比较例3
春日霉素的水解步骤中，使用0.1N盐酸代替5N盐酸，重复比较例2的方法。在90℃下反应8小时，得到PH为1.78的反应液。用液相色谱分析法得到的该反应液中是否未生成DCI。比较例4
在春日霉素的水解步骤中使用1N的盐酸代替5N盐酸，重复比较例2的方法。水解得到PH为0.87的反应液。反应液中生成的DCI的收率为34.4％(由液相色谱分析法得到)。                                表-1a
实旋例     水解步骤 精制步骤     DCI结晶步骤
    春日霉素(g)，(純度，％)   树脂种类**(使用量，ml) 反应温度(℃)(反应时间hr)  反应槽内表压(kg/cm2) 反应操作  反应液中DCI收率(％)***   树脂需要量(ml)****  被浓缩的溶液量(ml)     DCI结晶收量(g)(纯度％)   结晶DCI收率(％)
1 15.5(97) A(100) 95(12) 0 BR，搅拌 98 170 300 5.8(100) 94
    2     15.0*(98)     A(100)     95(12)     0  BR，搅拌     98     170     300     6.6(100)     94
    3     10.0(99)     A(50)     95(24)     0  BR，静置     96     110     200     3.75(100)     91
    4     10.0(99)     A(100)     95(24)     0  BR，静置     99     110     200     3.89(100)     95
    5     10.0(99)     A(50)     95(48)     0  BR，静置     99     110     200     3.88(100)     95
    6     10.0(99)     A(50)     100(24)     0  BR，静置     98     110     200     3.84(100)     94
    7     10.0(99)     A(50)     110(6)     0.5  BR，静置     96     110     200     3.77(100)     92
    8     10.0(99)     A(50)     120(1)     1.2  BR，静置     96     110     200     3.79(100)     92
    9     10.0(99)     A(50)     120(3)     1.2  BR，静置     98     110     200     3.85(100)     94
    10     10.0(99)     A(50)     120(6)     1.2  BR，静置     99     110     200     3.91(100)     95
                              表-1b
实施例     水解步骤 精制步骤     DCI结晶步骤
 春日霉素(g)，(純度，％) 树脂种类**(使用量，ml) 反应温度(℃)(反应时间hr) 反应槽内表压(kg/cm2) 反应操作 反应液中DCI收率(％)*** 树脂需要量(ml)**** 被浓缩的溶液量(ml) DCI结晶收量(g)(纯度％) 结晶DCI收率(％)
11  10.0(99) B(50) 120(3) 1.2 BR，静置 97 110 200  3.78(100) 92
12  24.0(71) A(120) 90(滞留7小时) - RC 100 220 200  6.5(100) 92
13  25.0*(60) A(120) 90(滞留7小时) - RC 100 220 180  6.5(100) 92
14  15.0*(98) A(120) 90(滞留7小时) - RC 100 220 180  6.7(100) 96
15  20.0(100) A(150) 95(12) 0 BR，静置 94 250 400  7.5(100) 90
16  20.0(100) A(150) 120(3) 1.2 BR，静置 99 250 400  7.8(100) 94
17  20.0(100) A(150) 95 - RC 99 250 400  7.8(100) 94
比较例-1  10.0(99) (5N-HCl，31ml) 90(8) 0 BR，静置 89 500 520  3.4(100) 82
比较例-2  22.0(100) (5N-HCl，110ml) 90(8) 0 BR，静置 89 (300g) 850  7.2(100) 79
比较例-3  22.0(100) (0.1N-HCl，110ml) 90(8) 0 BR，静置 0 - -  - -
比较例-4  22.0(100) (1N-HCl，110ml) 90(8) 0 BR，静置 34 - -  - -
在上述的表1a及表1b中
(i)*：*表示使用春日霉素，无*号则表示全部使用春日霉素盐酸盐
(ii)**：树脂种类栏中，A表示Dyaion SK116，B表示Duolight CC204F。
(iii)反应操作栏中，BR表示以分批操作的方式在反应器中进行水解，RC表示将原料水溶液导入树脂柱，使通过进行水解。
(iv)***：反应液中的DCI收率栏，DCI收率用高速液相色谱分析的测定值表示。
(v)****：树脂所需要量是指为精制DCI所需要的强酸性离子交换树脂与强碱性离子交换树脂的合计量。
(vi)比较例1及2中，精制步骤栏中树脂需要量是指为处理按美国专利方法的盐酸水解步骤所得到的反应液所需要的强酸性离子交换树脂与强碱性离子交换树脂的合计量。
本发明的方法是以工业的规模制造DCI的方法，与使用强酸水溶液水解春日霉素的以往的方法相比较，有以下的优点。
(1)本发明的方法在温和的反应条件下进行，操作简便，不产生副反应，并能高收率地得到高纯度的DCI。
即，本发明的方法不使用以往的以液体酸水解春日霉素的方法，而使用强酸性离子交换树脂。因此，水解反应所得到的反应液中，DCI收率可达到理论收率的90％或更高的收率。比以往方法的水解反应中的DCI的收率为80％更为有利。本发明的方法是在水解步骤达到高水准的DCI收率，可保持到回收DCI的最终阶段。结果，经常可以超过90％的高收率得到100％纯度的DCI。而且本发明的方法使用强酸性离子交换树脂进行春日霉素的水解，水解步骤后的DCI的精制步骤所用的树脂量比以往方法可节省约1/5-2/5的容量。为使DCI结晶所必须浓缩的DCI的水溶液量比以往方法可减少约2/5-3/5的容量，所需的浓缩装置小，浓缩时间也减少。
(2)利用本发明，在可能的高温及高压下，进行春日霉素的水解反应，比常压下进行反应时可缩短反应时间至约1/4。
(3)在本发明的方法的水解步骤及其后的步骤中所用的强酸性或强碱性离子交换树脂，可通过碱或酸的水溶液的再生处理后再使用。
(4)在水解反应及其后的步骤中所使用的强酸性或强碱性离子交换树脂的再生等所使用的酸及碱的量，比上述美国专利方法用强酸水解春日霉素所使用的强酸及强碱的量可节省约1/3左右。又，树脂再生处理只需小的设备，可大幅度消减废水处理的劳力。
如上所述，本发明的方法是利用强酸性离子交换树脂(H+型)，在温和的反应条件下，可高效率且简便地水解春日霉素，生成右旋手性肌醇。利用本发明的方法可高收率地制得高纯度的右旋手性肌醇，具有许多优点，适于在工业上实施。

Claims (4)

1、一种D-手性肌醇的制造方法，其特征在于，将春日霉素或其盐的水溶液与强酸性离子交换树脂(H+型)的粒状物混合，在常压下或加压下，加热此混合物，水解春日霉素，反应结束后，将含有生成的D-手性肌醇的酸性反应溶液，从该强酸性离子交换树脂中分离，得到含有D-手性肌醇的酸性反应溶液，再从该反应溶液中回收D-手性肌醇。
2、一种D-手性肌醇的制造方法，其特征在于，将春日霉素或其盐的水溶液，连续导入填充有强酸性离子交换树脂(H+型)的柱内，在常压或加压下，加热该柱内的春日霉素水溶液及树脂，水解春日霉素，使含有生成的D-手性肌醇的酸性反应溶液从该树脂柱中流出，再从该酸性反应溶液中回收D-手性肌醇。
3、一种D-手性肌醇的制造方法，其特征在于连续进行以下第1～第4步骤，
第1步骤：将春日霉素或其盐的水溶液与强酸性离子交换树脂(H+型)的粒状物混合，在常压或加压下，加热此混合物，水解春日霉素，反应结束后，将含有生成的D-手性肌醇的酸性反应溶液从该树脂中分离，得到含有D-手性肌醇的酸性反应溶液的步骤；
第2步骤：将第1步骤所得的酸性反应溶液通入填充有强酸性离子交换树脂(H+型)的柱内，由此除去该反应溶液中存在的碱性杂质，且有时也可除去混有的未反应的春日霉素，得到含有D-手性肌醇的酸性水溶液的步骤；
第3步骤：将第2步骤所得的酸性水溶液，通入填充有强碱性离子交换树脂(OH-型)的柱内，得到含有D-手性肌醇的被中和后的洗脱液的步骤，及第4步骤：浓缩由第3步骤所得到的洗脱液，从该浓缩液中析出高纯度D-手性肌醇结晶的步骤。
4、一种D-手性肌醇的制造方法，其特征在于进行以下第1-第4步骤，
第1步骤：将春日霉素或其盐的水溶液连续导入填充有强酸性离子交换树脂(H+型)的柱内，在常压或加压下，加热该柱内的春日霉素水溶液及树脂，水解春日霉素，使含有生成的D-手性肌醇的酸性反应溶液从该树脂柱中流出，得到含有D-手性肌醇的酸性反应溶液的步骤；
第2步骤：将由第1步骤所得的酸性反应溶液通入填充有强酸性离子交换树脂(H+型)的柱内，由此除去该反应溶液中存在的碱性杂质，有时也可除去混有的未反应的春日霉素，得到含有D-手性肌醇的酸性水溶液的步骤；
第3步骤：将由第2步骤所得的酸性水溶液，通入填充有强碱性离子交换树脂(OH-型)的柱内，得到含有D-手性肌醇的被中和后的洗脱液的步骤，及
第4步骤：浓缩由第3步骤所得的洗脱液，从该浓缩液中析出高纯度的D-手性肌醇结晶的步骤。
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