[go: up one dir, main page]

NO854127L - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF AROMATIC SUBSTITUTED L-AMINO ACIDS. - Google Patents

PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF AROMATIC SUBSTITUTED L-AMINO ACIDS.

Info

Publication number
NO854127L
NO854127L NO854127A NO854127A NO854127L NO 854127 L NO854127 L NO 854127L NO 854127 A NO854127 A NO 854127A NO 854127 A NO854127 A NO 854127A NO 854127 L NO854127 L NO 854127L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
ester
chymotrypsin
amino acid
phenylalanine
extracted
Prior art date
Application number
NO854127A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Reinhold Keller
Merten Schlingmann
Original Assignee
Hoechst Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst Ag filed Critical Hoechst Ag
Publication of NO854127L publication Critical patent/NO854127L/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/22Tryptophan; Tyrosine; Phenylalanine; 3,4-Dihydroxyphenylalanine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/003Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions
    • C12P41/005Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions by esterification of carboxylic acid groups in the enantiomers or the inverse reaction

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Abstract

1. A process for the preparation of aromatically substituted L-amino acids by enzymatic cleavage of the racemate of the lower alkyl esters (except tert.-butylester) using alpha-chymotrypsin in the weakly acid pH range and extraction of the ester of the D form, which comprises the reaction mixture obtained in the enzymatic cleavage being made weakly alkaline, the ester of the D-amino acid being extracted from this alkaline solution using an organic solvent, and being racemized, whereupon the racemate is returned to the process, and the extracted alkaline solution being made weakly acid, whereupon the L-amino acid is isolated from it.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av aromatisk substituerte L-aminosyrer. The present invention relates to a method for producing aromatically substituted L-amino acids.

Fra det tyske utlegningsskrift nr. 2 215 853 er det kjent å overføre racemiske mono- og di-ringsubstituerte fenyl-alaniner til de tilsvarende L-aminosyrene ved at man først forestrer racematet med en alkanol med inntil 4 karbonatomer, underkaster den racemiske esteren innvirkningen av et chymotrypsin ved en sur pH-verdi, isolerer L-aminosyren ved utfelling og eventuelt ekstraherer og forsåper esteren av D-aminosyren fra filtratet. Som enzym foretrekkes a-chymotrypsin, det foretrukne pH-området ved den enzymatiske spaltningen ligger ved 5 til 6. Væsken som oppstår etter fraskillelsen av L-aminosyren gjøres alkalisk før ekstraksjon av esteren av D-aminosyren. From the German specification no. 2 215 853 it is known to transfer racemic mono- and di-ring-substituted phenyl-alanines to the corresponding L-amino acids by first esterifying the racemate with an alkanol with up to 4 carbon atoms, subjecting the racemic ester to the influence of a chymotrypsin at an acidic pH value, isolates the L-amino acid by precipitation and optionally extracts and saponifies the ester of the D-amino acid from the filtrate. As an enzyme, α-chymotrypsin is preferred, the preferred pH range for the enzymatic cleavage is 5 to 6. The liquid that occurs after the separation of the L-amino acid is made alkaline before extraction of the ester of the D-amino acid.

Det er nå funnet at aromatisk substituerte L-aminosyrer blir spesielt lett tilgjengelige ved at man først gjør den blandingen som ved den enzymatiske spaltningen alkalisk, deretter ekstraherer esteren av D-aminosyren, eventuelt racemiserer esteren etter tørking av ekstraktet og tilbake-fører racematet i fremgangsmåten. Fra den alkaliske resten etter ekstraksjonen av esteren av D-aminosyren isoleres så It has now been found that aromatically substituted L-amino acids become particularly easily available by first making the mixture alkaline during the enzymatic cleavage, then extracting the ester of the D-amino acid, possibly racemizing the ester after drying the extract and returning the racemate to the process . From the alkaline residue after the extraction the ester of the D-amino acid is then isolated

L-aminosyren etter surgjøring.The L-amino acid after acidification.

Oppfinnelsen vedrører følgelig en fremgangsmåte til fremstilling av aromatisk substituerte L-aminosyrer ved spaltning av den racemiske lavere alkylesteren med a-chymotrypsin i svakt surt vandig medium, som er kjennetegnet ved at reaksjonsblandingen gjøres svakt alkalisk, esteren av D-aminosyren ekstraheres med et organisk oppløsningsraiddel, esteren racemiseres og føres igjen tilbake i fremgangsmåten, og L-aminosyren isoleres fra det vandige alkaliske ekstraktet etter surgjøring. Foretrukne utførelser av denne fremgangsmåten beskrives nærmere i det følgende, henholdsvis defineres i patentkravene. The invention therefore relates to a process for the production of aromatically substituted L-amino acids by cleavage of the racemic lower alkyl ester with α-chymotrypsin in a weakly acidic aqueous medium, which is characterized by the fact that the reaction mixture is made weakly alkaline, the ester of the D-amino acid is extracted with an organic solvent , the ester is racemized and fed back into the process, and the L-amino acid is isolated from the aqueous alkaline extract after acidification. Preferred embodiments of this method are described in more detail below, respectively defined in the patent claims.

Som aromatisk substituerte aminosyrer, fremfor alt tryptofan, spesielt fenylalanin, tyrosin og 3,4-dihydroksy-fenylalanin i betraktning. As aromatically substituted amino acids, above all tryptophan, especially phenylalanine, tyrosine and 3,4-dihydroxy-phenylalanine in consideration.

Forestringen av de racemiske aminosyrene kan gjennomføres som angitt i det tyske utlegningsskriftet 2 215 853. Foretrukket er lavere alkanoler med inntil 4 karbonatomer (unntatt tert.-butanol), spesielt metanol, etanol, n-propanol, isopropanol og n-butanol. .a-chymotrypsin anvendes fortrinnsvis på fiksert form, i denne forbindelse er uorganiske bærere foretrukket. Dette fikserte enzymet bringes så i fast- eller flytende seng i kontakt med den vandige substratoppløsningen. Omsetningen foregår hensiktsmessig ved 20 til 45°C, fortrinnsvis ved 30<0>C-40°C, og ved en pH-verdi i området fra 4,5 til 6,5, fortrinnsvis ved en konstant pH-verdi i området fra 5,0 til 6,0, avhengig av den anvendte esteren. Substratkonsentra-sjonen er i og for seg ikke kritisk, men er hensiktsmessig 5-15 vekt-%, spesielt 10-15 vekt-%. The esterification of the racemic amino acids can be carried out as indicated in the German specification 2 215 853. Preferred are lower alkanols with up to 4 carbon atoms (except tert.-butanol), especially methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol and n-butanol. .α-chymotrypsin is preferably used in fixed form, in this connection inorganic carriers are preferred. This fixed enzyme is then brought into contact with the aqueous substrate solution in a fixed or fluidized bed. The reaction conveniently takes place at 20 to 45°C, preferably at 30<0>C-40°C, and at a pH value in the range from 4.5 to 6.5, preferably at a constant pH value in the range from 5 .0 to 6.0, depending on the ester used. The substrate concentration in and of itself is not critical, but is suitably 5-15% by weight, especially 10-15% by weight.

Den vandige oppløsningen av L-aminosyren og esteren av D-aminosyren som oppnås etter den enzymatiske spaltningen gjøres svakt alkalisk, innstilles med fordel på en pH-verdi i området fra 7,5 til 8,5, fortrinnsvis 8,0, og ekstraheres med et egnet organisk oppløsningsmiddel med fordel ved en temperatur fra 20 til 40°C, spesielt ved romtemperatur. The aqueous solution of the L-amino acid and the ester of the D-amino acid obtained after the enzymatic cleavage is made slightly alkaline, advantageously adjusted to a pH value in the range from 7.5 to 8.5, preferably 8.0, and extracted with a suitable organic solvent advantageously at a temperature of from 20 to 40°C, especially at room temperature.

Som organisk oppøsningsmiddel for ekstraksjonen anvendes med fordel et oppløsningsmiddel som er lite blandbart med vann, siden racemiseringen spesielt fordelaktig kan foregå uten isolering av esteren (nærværet av vann ved racemiseringen kan betinge bireaksjoner som hydrolyse). Fordelaktig er følgelig et oppløsningsmiddel som danner en azeotop med vann og herved muliggjør en lett tørking av ekstraktet. Det er imidlertid også mulig, om ikke generelt fordelaktig, å fraskille det oppløsningsmiddelet som er benyttet til ekstraksjonen fullstendig og racemisere esteren på stofform. As an organic solvent for the extraction, a solvent that is poorly miscible with water is advantageously used, since the racemization can particularly advantageously take place without isolation of the ester (the presence of water during the racemization can condition side reactions such as hydrolysis). Advantageous is therefore a solvent which forms an azeotope with water and thereby enables easy drying of the extract. However, it is also possible, if not generally advantageous, to completely separate the solvent used for the extraction and racemize the ester in solid form.

Egnede oppløsningsmidler for ekstraksjonen er alifatiske hydrokarboner som heksan, spesielt aromatiske hydrokarboner som toluol eller xylol, etere, spesielt lavere dialkyletere som dietyleter, di-isopropyleter eller di-n-butyleter, ketoner, spesielt lavere dialkylketoner som metyletylketon eller metylisobutylketon, halogenerte hydrokarboner, spesielt klorerte lavere alifater som metylenklorid, kloroform eller tetraklormetan samt estere, spesielt lavere alkylestere av lavere alifatiske karbonsyrer som etylacetat eller butylacetat. Suitable solvents for the extraction are aliphatic hydrocarbons such as hexane, in particular aromatic hydrocarbons such as toluene or xylol, ethers, in particular lower dialkyl ethers such as diethyl ether, di-isopropyl ether or di-n-butyl ether, ketones, in particular lower dialkyl ketones such as methyl ethyl ketone or methyl isobutyl ketone, halogenated hydrocarbons, in particular chlorinated lower aliphatics such as methylene chloride, chloroform or tetrachloromethane as well as esters, especially lower alkyl esters of lower aliphatic carboxylic acids such as ethyl acetate or butyl acetate.

Racemiseringen kan også katalyseres på i og for seg kjent måte ved hjelp av ketoforbindelser og/eller syrer. Dersom altså oppløsningsmiddelet ikke er et keton kan tilsats av aldehyder eller ketoner i vesentlig grad akselrere racemiseringen. Racemiseringen av optisk aktive aminosyreestere i ketoner, eventuelt under tilsats av en syre, er kjent fra den offentliggjorte japanske patentsøknaden 109 912/1979. Ved denne kjente racemiseringsreaksjonen kan det også tilsettes et oppløsningsmiddel som toluol, tetraklormetan eller metanol. Racemiseringen av frie optisk aktive aminosyrer med aldehyder og syrer er kjent fra den offentliggjorte europeiske patentsøknaden 57 092, samt fra S. Yamada et al., J. Org.Chem. 48 (1983) 843-846. Fortrinnsvis anvendes disse ketoforbindelsene i katalyttiske mengder, fortrinnsvis 0,001 til 0,1 mol pr. mol ester. Foretrukket er acetaldehyd og salisylaldehyd. The racemization can also be catalyzed in a manner known per se by means of keto compounds and/or acids. If the solvent is not a ketone, the addition of aldehydes or ketones can substantially accelerate the racemization. The racemization of optically active amino acid esters in ketones, optionally with the addition of an acid, is known from the published Japanese patent application 109 912/1979. In this known racemization reaction, a solvent such as toluene, tetrachloromethane or methanol can also be added. The racemization of free optically active amino acids with aldehydes and acids is known from published European patent application 57,092, as well as from S. Yamada et al., J. Org.Chem. 48 (1983) 843-846. Preferably, these keto compounds are used in catalytic amounts, preferably 0.001 to 0.1 mol per moles of ester. Preferred are acetaldehyde and salicylaldehyde.

Den D-, L-blandingen som oppstår ved racemiseringen ekstraheres så ved hjelp av lett surgjort vann fra racemiserings-blandingen, herved overføres esteren på saltform. Denne vandige oppløsningen innstilles ved tilsats av nytt substrat på den ønskede konsentrasjonen, fortrinnsvis 5 til 15, spesielt 10 til 15 vekt-%, og føres tilbake i fremgangsmåten . The D, L mixture that occurs during the racemization is then extracted using slightly acidified water from the racemization mixture, thereby transferring the ester in salt form. This aqueous solution is adjusted by adding new substrate to the desired concentration, preferably 5 to 15, especially 10 to 15% by weight, and fed back into the process.

Fra den svakt alkaliske, vandige resten som inneholder stor L-aminosyren, isoleres denne ved surgjøring. Alt etter oppløseligheten av syren kan den krystallisere umiddelbart eller etter konsentrasjon. Syren kan også på kjent måte isoleres ved ekstraksjon med egnede oppløsningsmidler. Rensingen foregår på kjent måte. From the weakly alkaline, aqueous residue containing a large amount of the L-amino acid, this is isolated by acidification. Depending on the solubility of the acid, it can crystallize immediately or after concentration. The acid can also be isolated in a known manner by extraction with suitable solvents. The cleaning takes place in a known manner.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tillater fremstilling av aromatisk substituerte L-aminosyrer i utbytter på over 90% og med en optisk renhet på over 98%. Ved kombinasjonen av enzymatisk spaltning, ekstraksjon av D-esteren, racemisering og tilbakeføring av denne, har man oppnådd en spesielt fordelaktig kombinasjon av disse trinnene, som tillater en kontinuerlig utførelse av fremgangsmåten. The method according to the invention allows the production of aromatically substituted L-amino acids in yields of over 90% and with an optical purity of over 98%. By the combination of enzymatic cleavage, extraction of the D-ester, racemization and its return, a particularly advantageous combination of these steps has been achieved, which allows a continuous execution of the process.

I de følgende eksemplene beskrives oppfinnelsen nærmere. Prosentangivelser gjelder vekt-% med mindre annet er angitt. In the following examples, the invention is described in more detail. Percentages apply to % by weight unless otherwise stated.

Eksempel 1Example 1

Immobilisering av a-chymotrypsinImmobilization of α-chymotrypsin

Fikseringen av enzymet kan foregå på aluminiumsilikat ifølge Halwachs et al., "Biotechnology and Bioengineering XIX" The fixation of the enzyme can take place on aluminum silicate according to Halwachs et al., "Biotechnology and Bioengineering XIX"

(1977) 1667-1677. Spesielt foretrukket er likevel følgende arbeidsmetode: 138 g tørt kiselgel (kornstørrelse 0,1 til 0,3 mm) tas opp i 1 1 3,5% acetonisk 3-aminopropyl-trietoksysilan-opplØsning og omrøres forsiktig i 2 timer ved romtemperatur. Deretter fjernes acetonet i en rotasjonsfordamper og kiselgelet tørkes i vakuum-tørkeskap i 8 timer ved 100°C. Produktet inneholder 0,89 mmol aminogrupper pr. g kiselgel. Denne arainerte kiselgelen tas opp i 400 ml 25% vandig glutar-dialdehyd-oppløsning og holdes i 2 timer ved romtemperatur under vakuum (ca. 130 mbar). Deretter frafiltreres bæreren og vaskes grundig med avsaltet vann. (1977) 1667-1677. The following working method is nevertheless particularly preferred: 138 g of dry silica gel (grain size 0.1 to 0.3 mm) is taken up in 1 1 3.5% acetonic 3-aminopropyl-triethoxysilane solution and stirred gently for 2 hours at room temperature. The acetone is then removed in a rotary evaporator and the silica gel is dried in a vacuum drying cabinet for 8 hours at 100°C. The product contains 0.89 mmol amino groups per g silica gel. This arained silica gel is taken up in 400 ml of 25% aqueous glutardialdehyde solution and kept for 2 hours at room temperature under vacuum (approx. 130 mbar). The carrier is then filtered off and washed thoroughly with desalted water.

138 g av denne aktiverte kiselgelen føres inn i en opp-løsning av 13,8 g a-chymotrypsin (fra firma Novo, "800 S Oral Grade") i 300 ml 0,5 m fosfatbuffer (pH 7,5) og omrøres i 4 timer ved romtemperatur. Deretter frafiltreres kata-lysatoren og vakses suksessivt med 1 1 avsaltet vann, mettet koksaltoppløsning og avsaltet vann. Til oppbevaring opptas det immobiliserte a-chymotrypsinet i 500 ml 0,1 m fosfatbuffer-oppløsning (pH 7,5, 0,1 mmol natriumazid). 138 g of this activated silica gel is introduced into a solution of 13.8 g of α-chymotrypsin (from the company Novo, "800 S Oral Grade") in 300 ml of 0.5 m phosphate buffer (pH 7.5) and stirred in 4 hours at room temperature. The catalyst is then filtered off and waxed successively with 1 1 of desalted water, saturated sodium chloride solution and desalted water. For storage, the immobilized α-chymotrypsin is taken up in 500 ml of 0.1 m phosphate buffer solution (pH 7.5, 0.1 mmol sodium azide).

For aktivitetsbestemmelse tilsetter man 1 g av det immobiliserte a-chymotrypsinet til 50 ml av en 10% vandig oppløsning av D,L-fenylalaninmetylester-hydrogenklorid, innstiller på pH 6,0 og temperaturen holdes ved hjelp av en termostat på 30°C, og oppløsningen omrøres. pH-verdien holdes konstant ved tilsats av 0,1 N natronlut ved hjelp av en automatisk byrette. Mengden for brukt natronlut er målestørrelsen og er direkte proporsjonal med konsentrasjonen av L-fenylalanin. For activity determination, 1 g of the immobilized α-chymotrypsin is added to 50 ml of a 10% aqueous solution of D,L-phenylalanine methyl ester hydrogen chloride, the pH is adjusted to 6.0 and the temperature is maintained using a thermostat at 30°C, and the solution is stirred. The pH value is kept constant by the addition of 0.1 N caustic soda using an automatic burette. The amount of caustic soda used is the measure and is directly proportional to the concentration of L-phenylalanine.

Aktivitet: 338 U/g bærer (tørr) =3,35 kg L-fenylalanin/kg bærer Activity: 338 U/g carrier (dry) = 3.35 kg L-phenylalanine/kg carrier

(U = internasjonal enhet for enzymaktivitet,(U = international unit of enzyme activity,

1 U = 1 pinol/minutt omsetning.1 U = 1 pinol/minute turnover.

Eksempel 2Example 2

Enzymatisk racematspaltningEnzymatic racemate resolution

I en reaksjonsbeholder med termostat, utstyrt med indre rør, pH-elektrode og automatisk byrette tilsettes 100 g D,L-fenylalaninmetylester-hydrogenklorid (restinhold av D,L- fenylalanin under 0,3%, påvisningsgrensen ved HPLC) og oppløses i 1 1 avsaltet vann. pH-verdien på oppløsningen innstilles på 6,0 med 5 N natronlut (9,5 ml). Oppløsningen innstilles ved hjelp av termostaten på 30°C og pumpes med en gjennomstrømningshastighet på 5,0 1 pr. time i kretsløp over en søyle som er fylt med et 150 ml fiksert enzym fremstilt som i eksempel 1 (5,0 cm tverrsnitt, 8 cm høyde). In a reaction vessel with a thermostat, equipped with an inner tube, pH electrode and automatic burette, 100 g of D,L-phenylalanine methyl ester hydrogen chloride (residual content of D,L-phenylalanine below 0.3%, the detection limit by HPLC) is added and dissolved in 1 1 desalinated water. The pH value of the solution is adjusted to 6.0 with 5 N caustic soda (9.5 ml). The solution is set using the thermostat at 30°C and pumped at a flow rate of 5.0 1 per hour in circulation over a column filled with 150 ml of a fixed enzyme prepared as in Example 1 (5.0 cm cross-section, 8 cm height).

pH-verdien på oppløsningen holdes under reasjonen på 6,0 ved tilsats av 5 N natronlut (37,8 ml).. Etter 25 minutters reaksjonstid har man ifølge HPLC-analyse oppnådd en omsetning på 49,2%, beregnet på basis av D,L-fenylalanin-metylesteren. Ved dette punktet avbrytes reaksjonen og en enzymsengen vaskes med 300 ml avsaltet vann. The pH value of the solution is maintained during the reaction at 6.0 by the addition of 5 N caustic soda (37.8 ml). After 25 minutes of reaction time, according to HPLC analysis, a conversion of 49.2% has been achieved, calculated on the basis of D ,L-phenylalanine methyl ester. At this point, the reaction is stopped and an enzyme bed is washed with 300 ml of desalted water.

Eksempel 3Example 3

Ekstraksjon av D-fenylalaninmetylester og etterfølgende racemisering Extraction of D-phenylalanine methyl ester and subsequent racemization

Den ved eksempel 2 fremstilte vandige oppløsningen av D-fenylalaninmetylester og L-fenylalanin innstilles under omrøring ved tilsats av 5 N natronlut (36,5 ml) på pH 8,0, og utristes ved romtemperatur tre ganger med 300 ml metylisobutylketon. Etter den tredje ekstraksjonen finnes det i den vandige fasen, ifølge HPLC-analyse, ikke lenger ester (påvisningsgrense: under 0,2%). De samlede ekstraktene blandes med 14,0 g iseddik (0,5 mol-ekvivalenter, beregnet på basis av D-ester) og vann som finnes i ekstraktet avdestilleres azeotropt over en Vigreux-kolonne. Det tørre ekstraktet oppvarmes i ytterligere 2 timer under tilbake-strøm, hvorved racemiseringsgraden fastslås ved bestemmelse av den optiske dreieverdien for oppløsningen ved hjelp av et polarimeter.Oppløsningen utristes, etter avkjøling til romtemepratur, tre ganger med 300 ml 0,01 N saltsyre. I den samlede vandige fasen finnes, ifølge HPLC-analyse, 98,5% av den anvendte esteren. Denne vandige oppløsningen innstilles ved tilsats av D,L-fenylalaninmetylester-hydrogenklorid på 10% og anvendes for en ytterligere enzymatisk spaltning. The aqueous solution of D-phenylalanine methyl ester and L-phenylalanine prepared in example 2 is adjusted with stirring by the addition of 5 N caustic soda (36.5 ml) to pH 8.0, and decanted at room temperature three times with 300 ml of methyl isobutyl ketone. After the third extraction, in the aqueous phase, according to HPLC analysis, ester is no longer present (detection limit: below 0.2%). The combined extracts are mixed with 14.0 g of glacial acetic acid (0.5 mol equivalents, calculated on the basis of D-ester) and water present in the extract is azeotropically distilled off over a Vigreux column. The dry extract is heated for a further 2 hours under reflux, whereby the degree of racemisation is determined by determining the optical rotation value of the solution using a polarimeter. The solution is decanted, after cooling to room temperature, three times with 300 ml of 0.01 N hydrochloric acid. According to HPLC analysis, 98.5% of the ester used is found in the combined aqueous phase. This aqueous solution is adjusted by the addition of 10% D,L-phenylalanine methyl ester hydrogen chloride and used for a further enzymatic cleavage.

Dersom man som ekstraksjonsmiddel anvender n-heksan, di-n-butyleter, toluol eller xylol tilsettes, for å Øke reaksjonshastigheten, katalyttiske mengder acetaldehyd, salisylaldehyd eller benzaldehyd. If n-hexane, di-n-butyl ether, toluene or xylol is used as the extraction agent, catalytic amounts of acetaldehyde, salicylaldehyde or benzaldehyde are added to increase the reaction rate.

I stedenfor iseddik kan også saltsyre, benzosyre, sitron-syre, p-toluolsulfonsyre eller maursyre anvendes. Uten syrer forløper racemiseringen mye langsommere og krever mer enn 10 timer. Syrekonsentrasjoner over 0,5 mol-ekvivalenter bevirker ingen ytterligere hastighetsøkning. Instead of glacial acetic acid, hydrochloric acid, benzoic acid, citric acid, p-toluenesulfonic acid or formic acid can also be used. Without acids, the racemization proceeds much more slowly and requires more than 10 hours. Acid concentrations above 0.5 mol equivalents do not cause any further increase in speed.

Eksempel 4Example 4

Opparbeidelse og isolering av L-fenylalaninPreparation and isolation of L-phenylalanine

Oppløsningen som resulterer etter ekstraksjonen med metylisobutylketon ifølge eksempel 3, som inneholder ca. 3,5% L-fenylalanin, innstilles med konsentrert saltsyre på pH 5,5 (isoelektrisk punkt for fenylalanin) og inndampes i en rotasjonsfordamper til en innhold på ca. 10% L-fenylalanin. Det utfelte L-fenylalaninet bringes i oppløsning ved oppvarming til 90°C og oppløsningen filtreres i varm tilstand. Den klare oppløsningen får stå ved romtemperatur, hvorved L-fenylalaninet felles ut i store krystaller. Moderluten oppbevares over natten ved + 5°C, herved felles det ut hvite krystaller som frafiltreres og ettervaskes med litt kalt vann. Krystallene tørkes i 3 timer ved 105°C i vakuum-tørkeskap. Man får 35,3 g L-fenylalanin eller 92%, beregent på basis av 50 g anvendt L-fenylalaninmetylester-hydrogenklorid. Den optiske renheten ligger ved 98,5 til 99,5%. The solution resulting after the extraction with methyl isobutyl ketone according to example 3, which contains approx. 3.5% L-phenylalanine, adjusted with concentrated hydrochloric acid to pH 5.5 (isoelectric point for phenylalanine) and evaporated in a rotary evaporator to a content of approx. 10% L-phenylalanine. The precipitated L-phenylalanine is brought into solution by heating to 90°C and the solution is filtered while hot. The clear solution is allowed to stand at room temperature, whereby the L-phenylalanine precipitates out in large crystals. The mother liquor is stored overnight at + 5°C, thereby white crystals precipitate out which are filtered off and washed with a little cold water. The crystals are dried for 3 hours at 105°C in a vacuum drying cabinet. 35.3 g of L-phenylalanine or 92% is obtained, calculated on the basis of 50 g of L-phenylalanine methyl ester hydrogen chloride used. The optical purity is 98.5 to 99.5%.

Eksempel 5Example 5

Enzymatisk racematspaltning:Enzymatic racemate cleavage:

D,L-fenylalaninetylesterD,L-phenylalanine ethyl ester

Anaogt eksempel 2 oppløses 150 g D,L-fenylalaninetylester-hydrogensulfat i 1 1 avsaltet vann. pH-verdien for opp-løsningen innstilles på 5,5 med 5 N natronlut. Oppløsningen innstilles ved hjelp av termostat på 40°C og pumpes med en gjennomstrømnigshastighet på 60 l/time i kretsløp over søylen, mens pH-verdien holdes på 5,5 under hele reaksjonen ved tilsats av 5 N natronlut. Similarly to example 2, 150 g of D,L-phenylalanine ethyl ester hydrogen sulphate are dissolved in 1 1 of desalted water. The pH value of the solution is adjusted to 5.5 with 5 N caustic soda. The solution is set by means of a thermostat at 40°C and is pumped at a flow rate of 60 l/hour in a circuit over the column, while the pH value is kept at 5.5 during the entire reaction by the addition of 5 N caustic soda.

J) en videre bearbeidelsen foregår tilsvarende eksempel 3 og 4. J) a further processing takes place corresponding to examples 3 and 4.

Eksempel 6Example 6

Enzymatisk racematspaltning:Enzymatic racemate cleavage:

D,L-fenylalanin-n-propylesterD,L-phenylalanine n-propyl ester

Analogt eksempel 5 omsettes D,L-fenylalanin-n-propylester-hydrogensulfat, bortsett fra at pH-verdien innstilles og holdes på 5,3. Den videre opparbeidelsen foregår analogt eksempel 3 og 4. Analogous to example 5, D,L-phenylalanine-n-propyl ester hydrogen sulfate is reacted, except that the pH value is set and kept at 5.3. The further processing takes place analogously to examples 3 and 4.

Med tilsvarende gusntig resultat kan også isopropyl- eller n-butylesteren av D,L-fenylalaninet benyttes. With similarly favorable results, the isopropyl or n-butyl ester of D,L-phenylalanine can also be used.

Eksempel 7Example 7

L-tryptofanL-tryptophan

Analogt eksempel 2 oppløses 50 g D,L-tryptofanmetylester-hydrogenklorid i 1 1 avsaltet vann og spaltes enzymatisk som beskrevet. Fra den fremstilte vandige oppløsningen ekstraheres D-tryptofanmetylesteren ved fremgangsmåten ifølge eksempel 3, og den resterende vandige fasen innstilles analogt eksempel 4 med konsentrert saltsyre til pH 5,9 (isoelektrisk punkt for tryptofan) og inndampes i en rotasjonsfordamper til et innhold til ca. 5% L-tryptofan. De utfelte krystallene frafiltreres, vaskes med kalt vann og tørkes ved 105°C i 3 t. Man får 19,4 g eller 91%, beregnet på basis av 25 g anvendt L-tryptofanmetylester-hydrogen-klorid. Den optiske renheten ligger ved 98,7%. Analogously to example 2, 50 g of D,L-tryptophan methyl ester hydrogen chloride are dissolved in 1 1 of desalted water and split enzymatically as described. From the prepared aqueous solution, the D-tryptophan methyl ester is extracted by the method according to example 3, and the remaining aqueous phase is adjusted analogously to example 4 with concentrated hydrochloric acid to pH 5.9 (isoelectric point for tryptophan) and evaporated in a rotary evaporator to a content of approx. 5% L-tryptophan. The precipitated crystals are filtered off, washed with cold water and dried at 105°C for 3 hours. 19.4 g or 91% are obtained, calculated on the basis of 25 g of L-tryptophan methyl ester hydrogen chloride used. The optical purity is 98.7%.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av aromatisk substituerte L-aminosyrer ved enzymatisk spaltning av racematet av den lavere alkylesteren med a-chymotrypsin i svakt surt pH-område og ekstraksjon av esteren av D-formen, karakterisert ved at man gjør reaksjonsblandingen som oppnås ved den enzymatiske spaltningen svakt alkalisk, fra denne alkaliske oppløsningen ekstraheres og racemiseres .esteren av D-aminosyren med et organsik oppløsningsmiddel, hvorpå racematet føres tilbake i fremgangsmåten, og den ekstraherte alkaliske oppløsningen gjøres svakt sur, hvorpå L-aminosyren isoleres fra denne.1. Process for the production of aromatically substituted L-amino acids by enzymatic cleavage of the racemate of the lower alkyl ester with α-chymotrypsin in a slightly acidic pH range and extraction of the ester of the D form, characterized by making the reaction mixture obtained by the enzymatic cleavage weak alkaline, from this alkaline solution is extracted and racemized .the ester of the D-amino acid with an organic solvent, after which the racemate is fed back into the process, and the extracted alkaline solution is made slightly acidic, whereupon the L-amino acid is isolated from it. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man anvender a-chymotrypsinet på fiksert form.2. Method according to claim 1, characterized in that the α-chymotrypsin is used in fixed form. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,. karakterisert ved at a-chymotrypsinet er festet til en uorganisk bærer.3. Method according to claim 2. characterized in that the α-chymotrypsin is attached to an inorganic carrier. 4. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at' det anvendes et organsik oppløsningsmiddel som er lite blandbart med vann til ekstraksjon av D-esteren.4. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that an organic solvent is used which is poorly miscible with water for extraction of the D-ester. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det anvendes et oppløsningsmiddel som danner en azeotropblanding med vann.5. Method according to claim 4, characterized in that a solvent is used which forms an azeotropic mixture with water. 6. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det eventuelt tørkede ekstraktet av D-esteren underkastes racemisering.6. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the optionally dried extract of the D-ester is subjected to racemisation. 7. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at den racemiserte esteren ekstraheres i sur tilstand og etter forsterkning føres tilbake i fremgangsmåten.7. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the racemized ester is extracted in an acidic state and, after amplification, is fed back into the method. 8. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at esteren er en alkylester med 1 til 4 karbonatomer, unntatt tert.-butyl.8. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ester is an alkyl ester with 1 to 4 carbon atoms, excluding tert-butyl. 9 . Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at esteren er en metyl-, etyl-, n-propyl-, isopropyl- eller n-butylester av fenylalanin eller tryptofan.9 . Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ester is a methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl or n-butyl ester of phenylalanine or tryptophan.
NO854127A 1984-10-18 1985-10-17 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF AROMATIC SUBSTITUTED L-AMINO ACIDS. NO854127L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843438189 DE3438189A1 (en) 1984-10-18 1984-10-18 METHOD FOR PRODUCING AROMATICALLY SUBSTITUTED L-AMINO ACIDS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO854127L true NO854127L (en) 1986-04-21

Family

ID=6248201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO854127A NO854127L (en) 1984-10-18 1985-10-17 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF AROMATIC SUBSTITUTED L-AMINO ACIDS.

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0178553B1 (en)
JP (1) JPS61108398A (en)
AT (1) ATE56472T1 (en)
CA (1) CA1265083A (en)
CS (1) CS258132B2 (en)
DE (2) DE3438189A1 (en)
DK (1) DK475585A (en)
ES (1) ES8609186A1 (en)
FI (1) FI854025A7 (en)
GR (1) GR852491B (en)
HU (1) HUT39414A (en)
IL (1) IL76740A0 (en)
NO (1) NO854127L (en)
PT (1) PT81320B (en)
ZA (1) ZA857971B (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3618465A1 (en) * 1986-06-02 1987-12-03 Hoechst Ag CARRYING OUT BIO CATALYST REACTIONS IN A FLUID BED REACTOR WITH A 2-PHASE LIQUID SYSTEM
DE3622662A1 (en) * 1986-07-05 1988-01-14 Hoechst Ag METHOD FOR CONTINUOUS BIOCATALYTIC IMPLEMENTATION OF SUBSTRATES WHICH ARE SLIGHTLY SOLUBLE IN AQUEOUS SOLUTIONS
US5002871A (en) * 1986-08-18 1991-03-26 The Coca-Cola Company Enzymatic membrane method for the synthesis and separation of peptides
DE3839379A1 (en) * 1988-11-22 1990-05-23 Hoechst Ag METHOD FOR PRODUCING TRIPEPTIDES
US5025325A (en) * 1989-10-13 1991-06-18 Hewlett-Packard Company Graphics scaling method for high resolution printers
DE19546532C2 (en) * 1995-12-13 2000-04-20 Degussa Process for obtaining optically active L-alpha-aminocarboxylic acids from corresponding racemic D, L-alpha-aminocarboxylic acids
FR2778671B1 (en) * 1998-05-14 2002-07-05 Rhone Poulenc Agrochimie NEW PROCESS FOR THE PREPARATION OF SYNTHESIS INTERMEDIATES
WO2003029477A1 (en) 2001-09-25 2003-04-10 F. Hoffmann-La Roche Ag Enzymatic process for the preparation of substituted 2-amino-3-(2-amino-phenylsulfanyl)-propionic acid
JP4934881B2 (en) * 2007-05-23 2012-05-23 ボイス パテント ゲーエムベーハー Waste paper cutting rotor
JP5028672B2 (en) * 2007-05-23 2012-09-19 ボイス パテント ゲーエムベーハー Waste paper cutting rotor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA947214A (en) * 1971-04-02 1974-05-14 Antoine D'iorio Resolution of racemates of ring-substituted phenylalanines
US3878043A (en) * 1973-01-02 1975-04-15 Univ Southern Illinois Method for preparing L-dopa and novels compounds useful therein

Also Published As

Publication number Publication date
DK475585A (en) 1986-04-19
GR852491B (en) 1986-02-11
FI854025L (en) 1986-04-19
CA1265083A (en) 1990-01-30
EP0178553B1 (en) 1990-09-12
IL76740A0 (en) 1986-02-28
EP0178553A3 (en) 1987-04-29
PT81320A (en) 1985-11-01
DE3438189A1 (en) 1986-04-24
FI854025A0 (en) 1985-10-16
DE3579663D1 (en) 1990-10-18
ATE56472T1 (en) 1990-09-15
DK475585D0 (en) 1985-10-17
PT81320B (en) 1987-05-18
ZA857971B (en) 1986-05-28
CS738585A2 (en) 1987-12-17
HUT39414A (en) 1986-09-29
CS258132B2 (en) 1988-07-15
JPS61108398A (en) 1986-05-27
ES547901A0 (en) 1986-09-01
EP0178553A2 (en) 1986-04-23
ES8609186A1 (en) 1986-09-01
FI854025A7 (en) 1986-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO854127L (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF AROMATIC SUBSTITUTED L-AMINO ACIDS.
US5817490A (en) Enzymatic process for the manufacture of ascorbic acid 2-keto-L-gulonic acid and esters of 2-keto-L-gulonic acid
AU617747B2 (en) Enzymatic process for the preparation of optically active cyanohydrins
CA1052716A (en) Process for the enzymatic resolution of dl-phenyl glycine amide into its optically active antipodes
EP1206435B1 (en) Process for the recovery of organic acids
JPS592694A (en) Method for producing free Lα-amino acids
KR930006992B1 (en) Enatiosellective hydrolysis of n-acylamino acid ester using a combined enzyme system
US6902917B1 (en) Process for recovery of organic acids from fermentration broths
KR0164050B1 (en) Method for preparing ester compound using enzyme in non-solvent
NL8400312A (en) OPTICALLY ACTIVE SUBSTITUTED BUTERIC ACID AMIDE AND METHOD FOR THE OPTICAL SEPARATION OF SUBSTITUTED BUTERIC ACID AMIDE.
Cohen et al. On the Active Site of α-Chymotrypsin: CYCLIZED AND NONCYCLIZED SUBSTRATES WITH TETRASUBSTITUTED α CARBON ATOMS
US5541093A (en) Vapor state esterification using enzymes
US4613691A (en) Preparation of amino acids from unsaturated hydantoins
US4259441A (en) Process for resolving D, L-leucine
AU596158B2 (en) Process for the separation of L-leucine and L-isoleucine
US4879411A (en) Method for racemization of optically active serine
CN101939444A (en) Preparation method of optically active indoline-2-carboxylic acid or derivatives thereof
Ohyama et al. Kinetics of Hydrolysis of Phenylthiazolones of Arginine, Homoarginine, Norarginine, and Canavanine by Trypsin
NO149779B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF D - (-) - PHENYLGYCIN COMPOUNDS BY ENZYMATIC HYDANTOINE HYDROOLYSIS
JP2697096B2 (en) Separation method of optically active 4-hydroxy-2-cyclopentenones
JPH01104192A (en) Method of bonding with vibrioricin
CHIBATA et al. Studies on Amino Acids. IV Studies on the Enzymatic Resolution (III): Enzymatic Resolution of DL-Tryptophan
EP0437058B1 (en) Formation of hydroxyaromatic ketoacetal from an hydroxyaromatic methylketone and production of 5-(4&#39;-hydroxyphenyl)hydantoin and D-p-hydroxyphenylglycine from 4-hydroxyacetophenone
JPH0751075B2 (en) Method for producing L-aspartyl-L-phenylalanine alkyl ester
Traynham et al. A new synthesis of threo-β-methylaspartic acid