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DE2627069A1 - Verfahren zur herstellung von substituierten schwefelhaltigen l-aminosaeuren - Google Patents

Verfahren zur herstellung von substituierten schwefelhaltigen l-aminosaeuren

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Publication number
DE2627069A1
DE2627069A1 DE19762627069 DE2627069A DE2627069A1 DE 2627069 A1 DE2627069 A1 DE 2627069A1 DE 19762627069 DE19762627069 DE 19762627069 DE 2627069 A DE2627069 A DE 2627069A DE 2627069 A1 DE2627069 A1 DE 2627069A1
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DE
Germany
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amino acid
sulfur
contg
acid
methioninase
Prior art date
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Ceased
Application number
DE19762627069
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English (en)
Inventor
Koji Mitsugi
Hidetsugu Nakazawa
Kenji Soda
Hidehiko Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
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Priority claimed from JP2046576A external-priority patent/JPS52105286A/ja
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Publication of DE2627069A1 publication Critical patent/DE2627069A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von substituiertan schwefelhaltigen L-Aminosäuren Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren wie L-Cystein,L-Homocystein und ihren S-substituierten Derivaten.
  • Schwefelhaltige. Aminosäuren, bei denen das Schwefelatom an die ß- oder γ-Stellung der aliphatischen Kette gebunden istt sind eine bekannte Klasse von Verbindungen, die für viele Zwecke brauchbar sind. Gewisse dieser Verbindungen sind z.B. wegen ihrer physiologischen Aktivitäten bekannt. Einige von ihnen sind als Zusatzstoffe zu Standardsäugetieren-Nahrungsmitte ln entweder wegen des ihnen innewohnenden Nährwerts cder als Aromaerzeuger oder -verstärker brauchbar. Sie sind auch als Zwischenprodukte bei der synthetischen Herstellung von therapeutischen Mitteln brauchbar Sie können ferner zuip Studium und zur Analyse, insbesondere durch Vergleich ihrer physiologischen Aktivitäten mit den Aktivitäten von anderen Materialien benutzt werden0 Es besteht daher ein Bedürfnis nach Verfahren zur Herstellung vcn solchen Verbindungen, sowohl im experimentellen als auch im technischen Maßstab.
  • Es ist nun gefunden worden, daß substituierte schwefelhaltige L-Aminosnur n, bei denen der Schwefel an ein ß- oder γ-Kohlenstoffatom gesunden ist, dadurch hergestellt werden können, daß man eine Vorläufer-Aminosäure in einem Methioninase enthaltenden wäßrigen Medium und einem Vorläufer des Substituenten in Berührung bringt. Insbesondere sind Verfahren gefunden worden, gemäß welchen γ-substituierte Schwefelderivate von γ-substituierter -α-Aminobuttersäure erhalten werden können.
  • Der Ausdruck "substituierte schwefelhaltige L-Mminosäure", wie er in diesem Zusammenhang bei der Beschreibung der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erzeugten L-Aminosäuren venrendet wird, bedeutet, daß bei der erzeugten Aminosäure ein Schwefel an das ß- oder γ-Kohlenstoffatom gebunden ist, und daß dieser Schwefel selbst mit einem anderen Atom wie Wasserstoff oder einer Gruppe wie Phenyl, substituiert ist.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung wird dadurch ausgeführt, daß man ß- oder g-substituierte L-hminosäure in einen wäßrigen Medium, das Methioninase enthält, in Gegenwart des Vorläufers des Substituenten in Berührung bringt.
  • Es kann eine große Mannigfaltigkeit von chemischen schwefelhaltigen Verbindungen als Vorläufer des Substituenten bei der praktischen Ausführung der Erfindung zur Anwendung gelangen. Im allgemeinen können sie als schwefelhaltige Verbindungen definiert werden, die einen aktiven Wasserstcff mit wenigstens einem ungeteilten Elektronenpaar, das dem Schwefelatom zugeordnet ist, enthalten.
  • Im Verlauf der Reakticn wird das gesamte Molekül mit der-Ausnahme des aktiven Wasserstoffs an die ursprüngliche ß - oder g-substituierte Aminosäure durch Vereinigung des Schwefelatoms mit dem ß- oder g-Kohlenstoffatom gebunden. Der aktive Wasserstoff vereinigt sich mit dem ursprünglichen ß- oder g-Substituenten zur Bildung eines molekularen Nebenprodukts. In gewissem Sinne ist die Reaktion eine nukleophile Verdrängun gs re aktion,bei welcher der Substituentenvorläufer abzüglich des aktiven Wasserstoffatoms als der nukleophile Teil wirkt.
  • Die bei der praktischen Ausführung der Erfindung brauchbaren schwefelhaltigen Verbindungen können durch die allgemeine Formel Y-H dargestellt werden, in der Y ein schwefelhaltiger, nukleophiler Anteil ist, in dem wenigstens ein ungeteiltes Elektronenpaar (one unshared electron pair) dem Schwefel atom zugeordnet ist.
  • Typisch für die Verbindungen, die als Substituentenvorläufer bei der praktischen Ausführung der Erfindung zur Anwendung gelangen können, sind Schwefelwasserstoff und Wasserstoffpersulfid, schweflige Säure, Thiole wie Alkyl-,Alkenyl-,Aryl- und Aralkylmercaptane,Sulfensäuren einschließlich Alkyl-, Alkenyl-, Aryl- und Aralkylsulfensäuren, Sulfinsäuren einschließlich Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-und Aralkylsulfinsäuren. In diesen Verbindungen können vorzugsweise Alkyl- und Alkenylreste bis zu 6 Kohlenstoffatome enthalten, und Aryl- und Aralkylreste können bis zu 12 Kohlenstoffatome enthalten und können mit gegen über der Reaktion inerten Substituenten substituiert sein.
  • Spezielle Verbindungen, die zur Anwendung gelangen können, umfassen Oysteinthiol, Cystein, Homocystein, Cysteinsulfensäure, Homocysteinsulfensäure, Homocysteinsulfinsäure, Propylmercaptan,Phenylmercaptan,o-Methylphenylmercaptan, Benzylmercaptan,α-Naphthylmercaptan,Hexylmercaptan, Hexenylmercaptan,Phenylsulfensäure,p-Äthylphenylsulfinsäure und α-Thio-ß-methylbaphthalin. Andere typische Verbindungen sind in den Beispielen veranschaulicht.
  • Die Aminosäureausgangsverbindungen, die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung angewendet werden können, können durch die allgemeine Formel X(CH2)nCH(NH2)COOH in n der n 1 oder 2 ist, dargestellt werden.
  • Sie sind daher ß-substituierte Alanine oder γ-substituierte α-Aminosäuren.X kann eine große Mannigfaltigkeit von Substituenten bedeuten, von denen viele in den Beispielen veranschaulicht sind.
  • Das charakteristische Merkmal jedoch,durch das Sachverständige erkennen können, daß das Alanin- oder α-Aminobuttersäurederivatwfür die Zwecke der Erfindung geeignet ist, besteht darin, daß es, wenn es brauchbar istw zu XH Ammoniumion und entweder Brenztraubensäure oder α-Ketobuttersäure umgewandelt werden kann, wenn es mit Methioninase in einem wäßrigen Medium gehalten wird0 Es kann daher so die Brauchbarkeit einer Verbindung als Ausgangsverbindung dadurch bestimmt werden, daß man die Verbindung bei einer Konzentration von etwa o,5 g/dl während etwa 16 Stunden bei etwa 25 bis 30°C in einem wäßrigen Medium hält, das 1 g/dl KH2PO4, 2 g/dl K2PO4, 0,001 g/dl Pyridoxalphosphat und o,5 g/dl gefriergetrocknete Zellen von Pseudononas ovalis IFO 3738 enthält.
  • Andere bekannte Quellen von Methioninase oder Methioninase-Zubereitungen von verschiedenen Reinheitsgraden können zur Anwendung gelangen, wie dies für den Sachverständigen ersichtlich ist.
  • Die Gegenwart einer α-Ketobuttersäure in der wäßrigen Lösung kann durch die bekannte MTBH-Methode bestimmt werden, bei welcher 3-Methyl-2-benzothiazolonhydrazin als Prüfreagenz angewendet wird (Agr. Biol. Chem. (Japan) 31, 1054 (1967)) Brenztraubensäure kann nach dem Verfahren von Friedeman T.E. und Haugen, G.E.J. Biol. Chem, 147, 415-442, (1943) bestimmt werden.
  • Typisch brauchbare Substituenten, die durch X dargestellt werden können, umfassen diejenigen, die durch Halogen unc durch R1O-, R2S-, R2SO-, R2S02- und HS03 dargestellt werden, wobei R1 Wasserstoff, Acyl, Alkyl, Aryl und Aralkyl ist, und R2 Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, HOOC CH(NH2)CH2S- oder HOOC CH (NH2)CH2CH2S-ist, Bei diesen Definitionen haben Alkyl, Aryl und Aralkyl die gleiche Bedeutung wie oben und Acyl bezieht sich auf Substituenten einschließlich Formyl, die bis zu 5 Kohlenstoffatome enthalten.
  • Methioninase (Methionin-α -desamino- g-mercapt methanlyase) ist ein bekanntes Enzym, das L-Methionin zu Methylmercaptan,Ammoniumion und α-Ketobuttersäure zersetzt. Das Enzym kann in bekannter Weise durch verschiedene Mikroorganismen wie Clostridium sporogenes (Cance, Research 33, 1862-1865), Eschericia coli (Medical Journal of Osaka University 2, 111-117), Pseudomonas ovalis, Pseudomonas taetrolens, Pseudomonas striata und Pseudomonas desmolytica (Summary of Report for the Annual Meeting of Agricultural Chemical Society of Japan 96, 1974) erzeugt werden. Das Enzym kann aus diesen Quellen durch bekannte Methoden isoliert werden.
  • Für dfd praktische Ausfahrung der Erfindung kann Methioninase in verschiedenen Formen, einschließlich von gerein-gten oder rohen Methioninase-Zubereitungen, unversehrten Zellen des Mikroorganismus, die die Methioninase-Aktivität enthalten, gefriergetrockneten Zellen des Mikroorganismus, Zellen des Mikroorganismus, die mit Aceton dehydratisiert worden sind, Homogenaten von Zellen des Mikroorganismus und Sonicaten der Zellen des Mikroorganismus, zur Anwendung gelangen.
  • Das wäßrige Reaktionsmedium enthält das Enzym oder die Enzymquelle, die Aminosäure der Formel I und Y-H und typisch Pyridoxalphosphat und/oder anorganische Ionen.
  • Die bevorzugte Konzentration der Aminosäure der Formel in der Reaktionsmischung beträgt o,l bis 20%, und die Konzentraticn von Y-H ist gewöhnlich weniger als lo%. Der Substituent-Vorlaufer kann in Form eines Salzes, vorzugsweise einen Alkalisalzes wie Kalium-oder Natriumsalzes, angewendet werden.
  • Die Reaktionsteinperatur wird vorzugsweise bei 1 bis 45°C gehalten. Während der Reaktion wird der pH-Wert der wveaktionsmischung zwischen 5 und 12 gehalten. Wenn die Reaktion während lo bis 40 Std. ausgeführt wird, werden hohe Ausbeuten der schefelhaltigen L-Aminosäure gemäß der Erfindung in der Reaktionsmischung gesammelt.
  • Die schwefelhaltige L-Aminosäure in dem Reaktionsmedium kann durch irgendein bekanntes Verfahren wie Fällen beim pH-Wert des isoelektrischen Punktes gewonnen werden.
  • Beispiel 1 Es wurde ein wäßriges Züchtungsmedium hergestellt, das je dl 0,25 g L-Methionin, 0,1 g Pepton, o,2 g Glycerin, ol g KH2PO4, o,l g K2HPO4, o,ol g MgS04X7H20 und o,o25 g Hefeextrakt, eingestellt auf einen pH-Wert von 8,0 mit NaOH, enthielt, wovon looo ml in einen 2000 ml-Schüttelkolben eingebracht und durch Dampf erhitzt wurden.
  • Jeder der in Tabelle I gezeigten Mikroorganismen wurde in eine Schütteiflasche eingeimpft und bei 27 0C während 24 Std. gezüchtet, Zellen in der sich ergebenden Züchtungsbrühe wurden durch Zentrifugieren gesammelt und gefriergetrocknet.
  • Es wurden wäßrige Reaktionsmedien hergestellt, die 32 inM der Aminosäure, die in Tabelle I gezeigt ist, 50 mM n-Propylmercaptan, o,ol mM Pyridoxalphosphat und o,5 g/dl der gefriergetrockneten Zellen enthielten, und es wurden lo ml Teilmengen von jeder Mischung in 500 ml Schüttelflaschen eingebracht und bei 370C 16 Std. geschüttelt, Es wurden die molaren Ausbeuten an propylthio-substituierter L-Aminosäure, die in den sich ergebenden Reaktionsmedien angesammelt war, bestimmt und in der Tabelle I aufgezeichnet.
  • Tabelle 1 Aminosäure Mikroorganismus Molare Ausbeute (%) L-Homocystein Pseudomonas taetrolens IFO 3460 20 Pseudomonas ovalis IFO 3738 75 Pseudomonas striata IFO 12996 60 Pseudomonas desmolitica IFO 12570 51 L-γ-Chlor-α-aminobuttersäure IFO 3460 28 IFO 3738 85 IFO 12996 60 IFO 12570 50 L-Methionin IFO 3460 25 IFO 3738 80 IFO 12996 63 IFO 12570 57 Beispiel 2 Das wäßrige Züchtungsmedium von Beispiel 1 (40 1) wurde in einen50 l-Gärbehälter eingebracht und sterilis ert.
  • 1 1 einer Kulturbrühe von Pseudomonas ovalis, hergestellt in ähnlicher Weise wie bei dem in Beispiel 1 gezeigten Verfahren, wurde in den Gärbehälter überführt, und die Züchtung wurde bei 270C während 24 Std, ausgeführt.
  • Die Zellen in der sich ergebenden Kulturbrühe wurden durch Zentrifugieren gesammelt. Sämtliche erhaltenen Zellen wurden in 5 1 einer o,ol M-Phosphatpufferlösung suspendiert, die 10-5 5 M-Pyridoxalphosphat und o,ol% Mercaptoäthanol bei einem pH-Wert von 7,2.enthielt, suspendiert und die Suspension der Zellen wurde homogenisiert.
  • Gereinigte Methioninase-Zubereitungen wurden aus der homogenisierten Mischung durch Aussalzen mit Ammoniumsulfat DEAE-Cellulose-Chromatographie und Hydroxyapatit-Chromatographie gemäß den üblichen Arbeitsweisen erhalten.
  • Es wurde ein wäßriges Reaktionsmedium hergestellt, das 20 mM der in Tabelle II gezeigten Aminosäuren, 50 wM Äthylmercaptan und o,ol mPI Pyridoxalphosphat enthielt und auf einen pH-Wert von 8,o mit KOH eingestellt. lo ml der waßrigen Reaktionsmedien wurden mit o,4 mg der gereinigten Methioninase-Zubereitunq gemischt und bei 37 0C während 16 Std. geschüttelt.
  • Die in den Reaktionsmedien erzeugte schwefelhaltige L-Aminosäure wurde isoliert und unter Verwendung eines Ionenaustauschharzes ("Amberlite 1R-120" (H#)) gereinigt, und durch Vergleich mit authentischen Proben identifiziert.
  • Molare Ausbeuten in Tabelle II sind die Ausbeute von Ethionin aus dem in der Tabelle II gezeigten L-Isomeren der Aminosäure Tabelle II Aminosäure Molare Ausbeute (%) (X-(CH2)n-CH(NH2)-COOH) DL-γ-Fluor-α-aminobuttersäure 70 L-γ-Chlor-α-aminobuttersäure 95 DL- g-Brom- α-aminobuttersäure 83 DL- t-Iod- i-aminobuttersäure 13 DL-ß-Fluoralanin 30 L-ß-Chloralanin 55 DL-B-Bromalanin 21 DL-ß-Iodalanin 8 L-O-Formylhomos erin lo L-O-Acetylhomoserin 20 L-Homoserin 81 L-O-Methylhomoserin 55 L-O-Phenylhomoserin 45 L-O-Benzylhomoserin 85 L-O-Formylserin 12 L-O-Acetylserin lo L-Azaserin 8 L-Serin 67 L-O-Methylserin 63 L-O-Rthylserin 62 L-O-Phenylserin 25 L-O-Benzylserin 31 DL-Homocystein 75 DL-Homocysteinsulfensäure 13 DL-Homocysteinsulfinsäure 24 DL-Homocysteinsulfonsäure 30 L-Methionin 92 Tabelle II (Fortsetzung) Aminosäure Molare Ausbeute (%) (X-(CH2)n-CH(NH2)-COOH) DL-Methioninsulfoxyd 42 DL-Methioninsulfon 74 DL-Nethionins ul foximin 30 L-Cystin 12 L-Cystinsulfonsäure 10 L-Cystinsäure 8 L-S-Methylcystein 67 Beispiel 3 Die gereinigte Methioninase-Zubereitung (0,1 mg) wurde zu 1 ml eines wäßrigen Reaktionsmediums zugegeben, das 20 mM der in Tabelle III gezeigten Aminosäure, 0,2 g dl Na2SO3, 50 mM der schwefelhaltigen Verbindung, die in Tabelle III gezeigt ist, o,ol mM Pyr£doxalphosphat mit einem pH-IJert von 8,0 (KOH) enthielt.Die wäßrige Reaktionsmischung wurde bei 37°C während 16 Std. geschüttelt.
  • Zehn µl des sich ergebenden Reaktionsmediuns wurden auf Kieselgei-Dünnschichtplatte in Flecken aufgebracht, und mit einem Lösungsmittel entwickelt, das 40 Teile Isobutylalkohol, 20 Teile Methyläthylketon, 20 Teile ethanol, 1 Teil Wasser, 14 Teile konzentriertes Ammoniakwasser und 5 Teile Aceton enthielt.
  • Der Rf-Wert des Ninhydrin positiven Flecks auf der Platte war identisch mit demjenigen der authentischen schwefelhaltigen L-Aminosäure, die in Tabelle III gezeigt ist.
  • Die Gegenwart von Radioisotopen in S35-Methionin und 5 35-L-Cystein wurde durch einen Flüssigkeits-Scintillationszähler bestimmt, Zehn ml @ 20mM,15 mM,10 mM,5 mM und 1 mM L-Methioninlösung wurden ebenfalls auf die gleiche Kieselgelplatte als Fleck gespritzt und die Farbentwicklungen der schwefelhaltigen L-Aminosäuren wurden mit den Flecken von L-Methionin verglichen. Die Symbole in der letzten Spalte zeigen, daß der Grad der Farbentwicklung der schwefelhaltigen L-Aminosäure nahe demjenigen von 20 mM bis 15 mM L-Methionin' 15 ir bis lo mM L-Merthionin, lo mM bis 5 mit L-Methionin, hzw. 5 bis 1 mM L-irethioninlagen.
  • In analoger Weise zu der oben geschilderten wurden L-Methionin, 3-Ch lor-i,- aminohutters äure und γ-Methoxy-α-aminobuttersäure jeweils mit Thiocystein,γ-Kresol, Thioessigsäure, Thioglykolsäure und Thiomilchsäure in Berührung gebracht. Die Rf-Werte des Ninhydrin positiven Flecks der erzeugten Verbindungen war von L-Methionin, γ-Chlor-α-aminobuttersäure und γ-Methoxy-α-aminobuttersäure verschieden und so waren neue Aminosäuren erzeugt. Tabelle III Verwendete Verwendete schwefel- Erzeugte schwefelhaltige Produktmenge in Aminosäure haltige Verbindung L-Aminosäure Reaktionslösung L-γ-Chlor-α- Methylmercaptan L-Methionin ++++ aminobuttersäure S35-Methylmercaptan S35-L-Methionin ++++ Methylsulfinsäure L-Methioninsulfon +++ Äthylmercaptan L-Ethionin ++++ Propylmercaptan L-Propionin +++ Isopropylmercaptan S-Isopropyl-L-homocystein ++ n-Butylmercaptan S-n-Butyl-L-homocystein +++ tert.-Butylmercaptan S-tert.-Butyl-L-homocystein ++ sek.-Butylmercaptan S-sek.-Butyl-L-homocystein ++ Thiophenol S-Phenyl-L-homocystein ++ Benzylmercaptan S-Benzyl-L-homocystein +++ ß-Mercaptoäthanol S-(ß-Hydroäthyl)-L-homocystein + Cysteamin S-(ß-Aminoäthyl)-L-homocystein + ß-Mercaptopropion S-(ß-Carboxyäthyl)-L-homosäure cystein + Dithiothreitol γ-Dithiothreitoyl-L-α-aminobuttersäure + Methylsulfensäure L-Methioninsulfoxyd ++ Methansulfinamid L-Methioninsulfoximin + Tabelle III (Fortsetzung) Verwendete Verwendete schwefel- Erzeugte schwefelhaltige Produktmenge in Aminosäure haltige Verbindung L-Aminosäure Reaktionslösung Natriumsulfid L-Homocystein + Wasserstoffpersulfid L-Homocysteinthiol + L-ß-Chloralanin Natriumsulfid L-Cystein ++ S35-Natriumsulfid S35-L-Cystein ++ Methylmercaptan S-Methyl-L-Cystein +++ Benzylmercaptan S-Benzyl-L-Cystein ++ Cysteamin S-(ß-Aminoäthyl)-L-cystein ++ Propenylsulfensäure S-Methyl-L-Cysteinsulfoxyd + ß-Carboxyisopropyl- S-(ß-Carboxyisopropyl)-mercaptan cystein + Allylmercaptan S-Allyl-L-cystein ++ H2N-C(O)SH S-Carbamyl-L-cystein + Wasserstoffpersulfid L-Cysteinthiol + schweflige Säure L-Cysteinsäure + L-Homoserin S35-Methylmercaptan S35-L-Methionin ++++ Methylsulfensäure L-Methioninsulfon ++ Äthylmercaptan L-Ethionin ++++ Propylmercaptan L-Propionin ++ Isopropylmercaptan S-Isopropyl-L-homocystein + Tabelle III(Fortsetzung) Verwendete Verwendete schwefel- Erzeugte schwefelhaltige Produktmenge in Aminosäure haltige Verbindung L-Aminosäure Reaktionslösung n-Butylmercaptan S-Butyl-L-homocystein +++ tert.-Butylmercaptan S-tert.-Butyl-L-homocystein + sek.-Butylmercaptan S-sek.-Butyl-L-homocystein + Thiophenol S-Phenyl-L-homocystein ++ Benzylmercaptan S-Benzyl-L-homocystein +++ ß-Mercaptoäthanol S-(ß-Hydroäthyl)-L-homocystein + Cysteamin S-(ß-Aminoäthyl)-L-homocystein + ß-Mercaptopropion S-(ß-Carboxyäthyl)-L-homosäure cystein + Dithiothreitol γ-Dithiothreitoyl-L-α-aminobuttersäure + Methylsulfensäure L-Methioninsulfoxyd + Methansulfinamid L-Methioninsulfoximin + L-O-Methylserin S35-Schwefelwasserstoff S35-L-Cystein ++ Methylmercaptan S-Methyl-L-cystein ++ Benzylmercaptan S-Benzyl-L-cystein ++ Cysteamin S-(ß-Aminoäthyl)-L-cystein + Propenylsulfensäure S-propenyl-L-cysteinsulfoxyd + Tabelle III Verwendete Verwendete schwefel- Erzeugte schwefelhaltige Produktmenge in Aminosäure haltige Verbindung L-Aminosäure Reaktionslösung Allylmercaptan S-Allyl-L-cystein ++ H2N-C(O)SH S-Carbamyl-L-cystein + L-Methionin S35-Methylmercaptan S35-L-Methionin ++++ Methylsulfinsäure L-Methioninsulfon +++ Äthylmercaptan L-Ethionin ++++ Propylmercaptan L-Propionin +++ Isopropylmercaptan S-Isopropyl-L-homocystein ++ n-Butylmercaptan S-n-Butyl-L-homocystein +++ tert.-Butylmercaptan S-tert.-Butyl-L-homocystein ++ sek.-Butylmercaptan S-sek.-Butyl-L-homocystein ++ Thiophenol S-Phenyl-L-homocystein ++ Benzylmercaptan S-Benzyl-L-homocystein +++ ß-Mercaptoäthanol S-(ß-Hydroäthyl)-L-homocystein + Cysteamin S-(ß-Aminoäthyl)-L-homocystein + ß-Mercaptopropionsäure S-(ß-Carboxyäthyl)-L-homocystein + Dithiothreitol γ-Dithiothreitoyl-L-α-aminobuttersäure + Tabelle III (Fortsetzung) Verwendete Verwendete schwefel- Erzeugte schwefelhaltige Produktmenge in Aminosäure haltige Verbindung L-Aminosäure Reaktionslösung Methylsulfensäure L-Methioninsulfoxyd ++ Methansulfinamid L-Methioninsulfoximin + L-Cystein S35-Schwefelwasser- S35-L-Cystein +++ stoff S-Methylmercaptan S-Methyl-L-cystein +++ Benzylmercaptan S-Benzyl-L-cystein ++ Cysteamin S-(ß-Aminoäthyl)-L-cystein ++ Propenylsulfensäure S-Propenyl-L-cysteinsulfoxyd + Allylsulfensäure S-Allyl-L-cysteinsulfoxyd ++ Methylsulfensäure S-Methyl-L-cysteinsulfoxyd + ß-Carboxyisopropyl- S-(ß-Carboxyisopropyl)-cystein + mercaptan Allylmercaptan S-Allyl-L-cystein ++ H2N-C(O)SH S-Carbamyl-L-cystein +

Claims (1)

  1. Patentansnrüche 1 Verfahren zur Herstellung von substituierten schwefelhaltigen L-Aminosäuren, in denen der Schwefel an das ß- oder r -Kohlenstoffatom der Aminosäure gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) eine ß- oder g-substituierte L-Aminosäure in einem Methioninase enthaltenden waßrigen P«eaktionsmedium zusammen mit einer schwefelhaltigen Verbindung in Berührung bringt, um die substituierte,schwefelhaltige L-Aminosäure in dem Medium anzusammeln, und (b) die substituierte schwefelhaltige L-Aminosäure aus dem Medium gewinnt, wobei die ß- oder γ-substituierte L-Aminosäure eine solche ist, die in Brenztraubensäure oder oC-Ketobuttersäure ungewandelt wird, wenn sie in einem wäßrigen Medium mit Methioninase gehalten wird, die schwefelhaltige Verbindung ein aktives Wasserstoffatom und wenigstens ein ungeteiltes Elektronenpaar dem Schwefel zugeordnet enthält, und die substituierte schwefelhaltige L-Aminosäure eine solche ist, bei der die ursprüngliche B- oder γ-Substitution durch den gesamten nukleophilen Teil der schwefelhaltigen Verbindung ersetzt ist, welche nach Entfernung von Wasserstoff von ihr zurückbleibt, 2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ß- oder g-substituierte L-Aminosäure durch die Formel X(CH2)nCH(NH2)COOH dargestellt ist, in der n 1 oder 2 ist und X aus Halogen, R1O-, R2S- R2SO-, R2S02- und HS03 besteht, wobei R1 Wasserstoff, Acyl, Alkyl, Aryl und Aralkyl ist, und R2 Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, HOOC CH (NH2) CH2S-und HOOC CH(NH2)CH2CH2S- ist.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schwefelhaltige Verbindung aus Schwefelwasserstoff und Schwefelpersulfid, schwefliger Säure, Alkyl-, Alkenyl-, Aryl- und Aralkylmercaptane, Alkyl-, Alkenyl-, Aryl- und Aralkylsulfensäuren und Alkyl-, Alkenyl-, Aryl und Aralkylsulfinsäuren besteht.
    4, Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkyl- und die Alkenylreste bis zu 6 Kohlenstoffatome enthalten,und daß die Aryl-und Aralkylreste bis zu 12 Kohlenstoffatome enthalten.
    5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß X Halogen ist.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Methioninase durch einen Mikroorganismus der Gattung Pseudomonas erzeigt ist.
DE19762627069 1975-06-19 1976-06-16 Verfahren zur herstellung von substituierten schwefelhaltigen l-aminosaeuren Ceased DE2627069A1 (de)

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JP4746176A JPS52130988A (en) 1976-04-26 1976-04-26 Preparation of l-sulfur-containing amino acids

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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