CS209871B2 - Method of preparation of the d-ureido acids and respective d-amino acids - Google Patents

Method of preparation of the d-ureido acids and respective d-amino acids Download PDF

Info

Publication number
CS209871B2
CS209871B2 CS763165A CS316576A CS209871B2 CS 209871 B2 CS209871 B2 CS 209871B2 CS 763165 A CS763165 A CS 763165A CS 316576 A CS316576 A CS 316576A CS 209871 B2 CS209871 B2 CS 209871B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
acids
ureido
preparation
amino acids
grams
Prior art date
Application number
CS763165A
Other languages
English (en)
Inventor
Francesco Cecere
Giuliano Galli
Penna G Della
Bruno Rappuoli
Original Assignee
Snam Progetti
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 Snam Progetti filed Critical Snam Progetti
Publication of CS209871B2 publication Critical patent/CS209871B2/cs

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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C273/00Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C273/18Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of substituted ureas
    • C07C273/1854Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of substituted ureas by reactions not involving the formation of the N-C(O)-N- moiety

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • 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

(M) Způsob přípravy D-ureídokyselin a odpovídajících D-aminokyselin
Vynález se týká způsobu přípravy D-ureidokyselin a odpovídajících D-aminokyselin enzymatickou hydrolýzou substituovaných hydántoinů.
Některé aminokyseliny, mající D-konfiguraci (např. fenylglycin, p-hydroxyfenylglycin), nabyly v poslední době značného výzznamu jako meziprodukty pro přípravu sloučenin používaných v širokém měřítku v průmyslu.
Až dosud používané chemické postupy pro oddělení optických antipodů nebo enantiomerů využívaly kyseliny sulfkafrové.
Kyselina sulfokafrová je látka nanejvýše nákladná, dá se získat jen v nízkém výtěžku a není snadno dostupná, takže výlohy spojené s chemickým postupem jsou velmi vysoké.
Jiný postup spočívá v tom, že se nejprve acyluje racemická aminokyselina, pak ve druhém stupni se selektivně hydrolyzuje acylazovým enzymem D-forma a konečně se izoluje. D-acylázy jsou však poměrně vzácné a vždy znečištěné L-acylázou, takže během hydrolyzačního procesu acylovaného derivátu vznikají nikoli zanedbatelná množství L-antipodu nebo· L-enantiomeru, což vede k obdržení produktu majícího malou optickou čistotu.
Z popisu k československému patentu č.
АО 222 177 je znám postup přípravy L-ureido-aminokyselin a odpovídajících aminokyselin enzymatickou cestou vycházeje ze substituovaných hydántoinů, kdy tyto se podrobí enzymatické hydrolýze v rozmezí pH zahrnujícím oblast od 6 do 11. Reakce je vyvinuta směrem k tvorbě finálních levorotačních sloučenin s možností recyklace nehydrolyzované formy.
Nyní bylo zjištěno, že je-li příslušný hydantoin substituován zbytky, které obsahují alespoň jednu aromatickou skupinu vázanou na asymetrický atom uhlíku a reakce se provádí v užším rozmezí pH, probíhá reakce selektivně i kvantitativně do vzniku samotné D-formy.
Podstata způsobu přípravy D-ureidokyselin a odpovídajících D-aminokyselin podle vynálezu spočívá v tom, Že se sloučeniny obecného vzorce
CO-NH
NH-CO
kde?
X - představuje atom vodíku, skupinu OH nebo OCH3, podrobí enzymatické hydrolýze s použitím hydropyrimidinové hydrolázy z jater telat, načež se - získané ureidokyseliny popřípadě hydrolyzují varem.
Působením hydropyrimidinové hydrolázy (EC 3522) z jater telat na - racemickou formu 5-substituovaných hydantoinů uvedeného obecného- vzorce dochází k přísně selektivní hydrolýze D-formy. Hydrolýza se výhodně provádí při pH 8,5, teplota může být udržována mezi 10 a 70 °C, výhodně na 30stupních Celsia.
Hydrolýza probíhá podle schématu
COOH l (D)
CH-NH-CO-NH^ ‘ · /CO-NH
CH I (L) ^NH-CO
Poněvadž D-ureido-derivát, který se při hydrolýze tvoří, má kyselou povahu, je nutno udržovat - pH na počáteční hodnotě přídavkem alkálií, jak postupuje reakce. Bylo zjištěno, že při výše uvedených - hodnotách pH postupuje hydrolýza a zároveň dochází k současné racemizaci zbylého L-hydantoinu podle schématu
CH-CO<
NH-CO
NH
CH-CO I NH-CO )nh ' (Dp
Z tohoto důvodu je výsledkem nepřetržitého -odstraňování D-hydantoinu vznikající enzymatickou reakcí to, že konečný výtěžek reakce je pouze ureido-derivát v optické - D-formě. Rychlost racemizace L-hydantoinu je funkcí - jak teploty, tak i pH, a je tím - vyšší, čím je vyšší teplota a čím je pH zásaditější. Avšak při práci při pH v blízkosti 8,5 je rychlost tak vysoká, že nepředstavuje stupeň určující rychlost reakce.
Bylo také nalezeno, že D-ureido-derivát se při rozpuštění ve vodě a zahřátí k varu za určitých podmínek rozkládá podle rovnice
CH—COOH NH-CO-NH,
HzO
CH-COOH+NH + CO, i 3 *
NHZ takže dává vznik opticky aktivní kyselině, která - může být izolována - ve formě -o· velmi- vysoké chemické a optické čistotě. Mimoto se může dosáhnout dalšího technického· a ekonomického zlepšení tohoto vynálezu tím, že se enzym -okluduje do- vláknitých struktur, jak je vyloženo v italském patentu č. 836 462. Tímto- způsobem lze enzym použít opakovaně namísto jedenkrát, čímž se snižují pracovní náklady. Kromě toho· reakce probíhá čistším způsobem, poněvadž enzymové bílkoviny - nezůstávají v reakční směsi.
Účelem dále uvedených příkladů je lepší osvětlení vynálezu, v žádném případě- však neznamenají jeho omezení.
Příklad 1
176 g (1 mol) D,L-5--enylhydantoinu se rozmíchá v 7,5 litrech 0,1 M roztoku kaliumfosfátového pufru při pH 8,5 při 30 °C.
K míchané suspenzi se přidá 125 ml roztoku hydropyrimidinové hydrolázy z jater (celková aktivita 1875 mikromol za minutu při 30 °C, pH 8,5; celkem bílkovin 2,75- g).
Přibližně po- 6 hodinách, když se za účelem udržení soustavy při konstantním - pH přidalo- 250 ml 4 M NaOH, reakce se přerušila a reakční směs se ochladila na 4°C a pH se upravilo- přídavkem 6 N HC1 - na 5,5.
Během této operace se získala slizovitá
S sraženina denaturovaných bílkovin, která se odstředila.
Supernatant znovu ochlazený na 4°C se upravil přídavkem 6 N . HC1 na pH 2,5. Během této· operace se vysráží krystalický produkt, který se promyje přibližně jedním litrem studené vody a suší do konstantní hmot. Produkt se krystaluje z horké směsi ethanolu a vody v poměru 70/30 obj.
Krystaly (189· gramů, výtěžek 97 %) jsou chromatograficky stejnorodé a na základě IC a NMR a hmotových spekter a elementární analýzy jde o N-karbamoyl-fenylglycin.
Specifická optická rotační hodnota (alfa) d25 = 137° (C = 1 % v 1 N NHáOH) odpovídající zjištěné podle údajů literatury: T. Suzuki, K. Igarashi. K. Hase, Agr. Biol. Chem. 37 (2) 411—416 · (1973) pro D ( — ). N-karbamDyl-fenylglycin.
Příklad 2
Do reaktoru · opatřeného termostatickým pláštěm, uváděním dusíku, elektrodou pro odečítání pH a otvorem pro přidávání sody se umístí 10 litrů 0,1 M fosforečnanDvého ústojného roztoku, který obsahoval hydropyrimidinovou hydrolázu z jater (Celková aktivita: 7500 mikromol za minutu; celkem bílkovin: 11 gramů). Po probublávání dusíkem přibližně během 30 minut se roztok udržovaný na 30 °C doplnil · 192 gramy (1 mol) D^-S-pdiyyímxyfenylhydantoinu, zatím co se udržovalo konstantní pH nepřetržitým· přidáváním 4 M NaOH. Po 20 hodinách, když spotřeba sody činila 250 ml, provedla se izolace D- (-) -N-karbamoyl-p-hydro-xyfenylglycinu podobným způsobem, jaký byl popsán v příkladě 1.
Získaný surový produkt byl krystalován z ethanDlu/nDr.hexanu. Tímto způsobem se získalo 152 gramů (72% výtěžek) produktu majícího následující vlastnosti:
Teplota tání: 170 °C; (alfa)D2»= —170° (C = = 0,5 · % ve vodě/alkoholu 50/50 obj.).
Struktura produktu byla potvrzena výsledky elementární analýzy, IC, NMR a hmotovým spektrem ve srovnání s údaji v literatuře J. Eagles, W. M. Laird, E. C. Matals, Biochemical Journal 121, 425—430 (1971) Sup. Publ. No. SUP 50003, Annex 1, Annex 2.
Příklad 3
206 gramů (1 mol) D,L-5-p-methoxyfenylhydantoinu se rozmíchalo, v 10 litrech 0,1 M kaliumfDsfátDvéhD ústojného roztoku při pH 8,5 obsahujícího hydropyrimidinovDu hydrolázu z jater (Celkové aktivity 7500 mikromolů za minutu; celkem bílkovin 11 gramů) při 30 °C.
Hodnota pH se udržovala konstantní nepřetržitým přidáváním 4 M NaOH.
Pd 20 hodinách, když se spotřebovalo· 250 ml sody, · reakce byla ukončena a D(-)-Nkarbamoyl-p-metУoxyfenylglycin se izoloval způsobem vyloženým v příkladu 1 ve výtěžku 90 %. Struktura produktu se ověřila elementární analýzou a IC, NMR a hmotovým spektrem.
Příklad 4
230 ml roztoku hydropyrimidinové hydrolázy z · jater, o aktivitě 10800 mikromolů za minutu a mající 3,45 gramů bílkovin, se přidalo k 2,1 kg roztoku 150· gramů triacetylcelulózy v methylenchloridu za udržování intenzivního míchání. Takto získaná emulze byla zvlákněna podle postupu popsaného v italském· patentu č. 836 462.
Takto získané · vlákno (300· g) se vložilo ve formě jediného · přadene do skleněného sloupce [průměru 8 centimetrů a výšky 60 centimetrů) zachycením na obou · koncích dvěma třmínky z nerezavějící ocele. Vlákno se promývalo recyklováním 4 litry 0,1 M kaliumfosfátového ústojného roztoku o pH
8,5 aak dlouho , -až se nepiikka.DOvala enzymatická aktivita v roztoku (4 promytí, celkem 6 hodin).
Sloupec, do· kterého bylo· vloženo vlákno, se pak zapojil do okruhu s čerpadlem, pro recyklování reakční směsi, přičemž kádinka s pláštěm měla elektrodu · pro nepřetržité měření · pH a otvor pro přidávání 4 M NaOH řízené pH-statem. Do aparatury se přidalo 5 litrů 0,02 M kaliumfosfátového ústojného· roztoku d pH 8,5 a 176 gramů [1 mol) D,L-fenylhydantDinu a přitom se spustilo· čerpadlo k obíhání · reakční směsi a pH-stat řídil nepřetržitě přidávání sody. Po 6 hodinách při spotřebě· 4 M NaOH 250 ml byla reakce přerušena.’ Reakční směs· byla vyjmuta. Vlákno se promylo 4 litry vody. Reakční směs a promývací vody z vlákna se zahustily ve vakuu přibližně až na 3 litry, ochladily- na · 2 °C a zpracovaly 6 N HC1 na pH 2,5. Po· třicetiminutovém zrání se sraženina odfiltrovala a vysušila do konstantní hmotnosti.
Takto získaného* produktu bylo* 180 gramů [93% výtěžek) a bylo zjištěno, že jde · d D-(-)-N-karbamDyl-fenylglycin · (t. t. 200°C; (alfa)D20 =' —135 (C = 1 % v 1 N NH4OH).
P ř í k 1 a d · 5
K získání · D-(-)-N-karbaπioyi-p-hydroxy-fenylglycinu z D,L-5-para-Уydroίxyfenylhydantoinu se použilo· téže aparatury ja^k^D·· v příkladu 4 s tím rozdílem, že· kádinka s pláštěm byla uzavřena a byla opatřena navíc přívodem dusíku. Ze 192 gramů (1· mol) D,L·p-hydroxyfe.nyihydantDinu · se získalo· po· 60 hodinové reakci postupem popsaným v předchozích příkladech 160 gramů (76% výtěžek ) D- (- )-N-karbamoyl-p-УLydrDxyfenylglycinu [t. t. 2<00°C; (alfa)D20 =' 175° (C = ·= 0,5 % v alkohol-vodě 50/50 Dbj.)].
Ί
Příklad о
Za použití aparatury popsané v příkladě 4 se z 208 gramů (1 mol) D,L-5-p-methoxyfenylhydantoinu získalo 200 gramů (89% výtěžek) D-(-)-N-karbamoyl-p-metho>xyfenylglycinu.
Příklad 7
194 gramů (1 mol) D-(-)-N-karbamoylfenylglycinu získaného postupem popsaným v příkladě 4 se rozmíchalo v 5 litrech vody. Suspenze se upravila přídavkem nasyceného roztoku МагСОз na pH 4.
Suspenze se zahřívala к varu během 8 hodin, přičemž se upravovala hodnota pH, která stoupala příležitostně z 5 na 4 přídavkem Amberlítu I. R. 120 (H+). Celkem· se přidalo 400 ml pryskyřice.
Z horkého roztoku se oddělila pryskyřice, odpařilo se za sníženého tlaku na Objem 1 litru, pak se zchladilo a přidávala se 6 N HC1 na pH 2. Získané krystaly byly odfiltrovány, promyty vodou a sušeny za sníženého tlaku do konstantní hmotnosti.
Tímto způsobem se získalo 88 gramů (0,045 mol) D- (-)-N-karbamoylfenylglycinu.
(alfa)o20 = —136,9°. Z matečných louhů to hoto produktu po upravení pH na hodnotu 6 a po odpaření za sníženého tlaku se získalo 70 gramů (0,46 mol) D-(-)-fenylglycinu o (alfaJo20 = —154₽ (C =' 1 % v 1 N HC1).
Struktura látky byla potvrzena elementární analýzou, IC, NMR a hmotovým spektrem.
Příklad 8
Podobným způsobem, jak bylo vyloženo v příkladu 7, avšak provedeními reakce v dusíkové atmosféře se získalo z 210 gramů (1 mol) D-(-)-N-karbamoyl-p-hydroxy-fenylglyciinu po 9 hodinovém varu 67 % (40% výtěžek) D-(-)-p-hydroxyfenylglycinu o (alfajo20 = —154° (C =' 0,5 % v 1 N HC1).
Nezhydrolyzovaného D- (-) -N-karbamoyl-p-hydroxyfenylglycinu bylo 100 gramů (47% výtěžek) o (alfa)D 2<> =' —175° (C = 0,5 % v ethanol-vodě 50/50 obj.).
Příklad 9
Jak bylo popsáno v příkladu 7, z 224 gramů (1 mol) D-(-)-N-karbamoyl-p-methoxyfenylglycinu připraveného podle postupu vyloženého v příkladě 8 se obdrželo 80 graimů (44% výtěžek) D-(-)-p-methoxyf enylglycinu.

Claims (2)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. Způsob přípravy D-ureidokyselin a odpovídajících D-aminokyselin, vyznačující se tím, že se sloučeniny obecného vzorce
    CO-NH
    I NH-CO kde X představuje atom vodíku, skupinu OH nebo ОСНз, podrobí enzymatické hydrolýze při pH 8 až 9 s použitím hydropyrimidinové hydrolázy z jatej· telat, načež se získané ureidokyseliny popřípadě hydrolyzují varem.
  2. 2. Způsob podle hodu 1 vyznačující se tím, že enzymatická hydrolýza se provádí při teplotě 10 až 70 °C.
CS763165A 1975-05-12 1976-05-11 Method of preparation of the d-ureido acids and respective d-amino acids CS209871B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT23202/75A IT1046399B (it) 1975-05-12 1975-05-12 Procedimento per la preparazione di d carbamil amminoacidi e dei corrispondenti d amminoacidi

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS209871B2 true CS209871B2 (en) 1981-12-31

Family

ID=11204838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS763165A CS209871B2 (en) 1975-05-12 1976-05-11 Method of preparation of the d-ureido acids and respective d-amino acids

Country Status (19)

Country Link
JP (1) JPS51139687A (cs)
AU (1) AU502568B2 (cs)
BE (1) BE841750A (cs)
CA (1) CA1069844A (cs)
CS (1) CS209871B2 (cs)
DD (1) DD125069A6 (cs)
DE (1) DE2621076B2 (cs)
DK (1) DK208776A (cs)
FR (1) FR2310986A2 (cs)
GB (1) GB1506067A (cs)
HU (1) HU178336B (cs)
IT (1) IT1046399B (cs)
LU (1) LU74912A1 (cs)
NL (1) NL7605081A (cs)
NO (1) NO149779C (cs)
SE (1) SE7605429L (cs)
SU (1) SU784761A3 (cs)
YU (1) YU39038B (cs)
ZA (1) ZA762783B (cs)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5344690A (en) * 1976-02-04 1978-04-21 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Preparation of d-n-carbamylphenylglycine and its substituted derivatives
EP0001319A1 (en) * 1977-08-18 1979-04-04 Beecham Group Plc Process for the preparation of hydroxyphenyl hydantoin and of hydroxyphenyl glycine, and compounds thus obtained
JPS6172762A (ja) * 1984-09-17 1986-04-14 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 光学活性ヒダントイン類の製造法
IT1276163B1 (it) 1995-11-23 1997-10-27 Eniricerche Spa Procedimento migliorato per la preparazione di d-alfa-amminoacidi

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT987278B (it) * 1973-05-11 1975-02-20 Snam Progetti Procedimento per la preparazione di l carbamil ammino acidi e dei corrispondenti l amminoacidi

Also Published As

Publication number Publication date
DE2621076B2 (de) 1980-04-17
FR2310986A2 (fr) 1976-12-10
BE841750A (fr) 1976-11-12
NO149779C (no) 1984-06-20
SU784761A3 (ru) 1980-11-30
DK208776A (da) 1976-11-13
JPS576912B2 (cs) 1982-02-08
IT1046399B (it) 1980-06-30
NL7605081A (nl) 1976-11-16
YU118276A (en) 1982-02-28
CA1069844A (en) 1980-01-15
SE7605429L (sv) 1976-11-13
AU502568B2 (en) 1979-08-02
LU74912A1 (cs) 1977-07-11
GB1506067A (en) 1978-04-05
NO149779B (no) 1984-03-12
AU1371376A (en) 1977-11-10
DD125069A6 (cs) 1977-03-30
HU178336B (en) 1982-04-28
ZA762783B (en) 1977-04-27
YU39038B (en) 1984-02-29
FR2310986B2 (cs) 1978-09-01
NO761621L (cs) 1976-11-15
DE2621076A1 (de) 1976-11-25
JPS51139687A (en) 1976-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3971700A (en) Process for the enzymatic resolution of DL-phenyl glycine amide into its optically active antipodes
WO1992001061A1 (en) PROCESS FOR PREPARATION OF β-LACTAMS
US6503727B1 (en) Process for the preparation of an antibiotic
US4389489A (en) Optically pure heterocyclic aminoacid compounds, a process for their use for the synthesis of medicaments
JPS6188895A (ja) 1‐アミノ‐アルキルホスホン酸又は1‐アミノ‐アルキルホスフイン酸の立体異性体の製法
EP0748791A2 (en) Valine p-isopropylbenzene sulfonate and a process for purifying valine
US4065353A (en) Method for the preparation of D-carbamyl aminoacids and the corresponding D-aminoacids
CS209871B2 (en) Method of preparation of the d-ureido acids and respective d-amino acids
JPS62143698A (ja) N−フエニルアセチルアミノ化合物の分割および精製方法
KR100449193B1 (ko) 효소억제제의존재하에서의β-락탐항생제의효소적합성방법
EP0869961A1 (en) Process for the recovery of cephalexin
IL99263A (en) Preparation of crystalline 7-amino-3(5-carboxymethyl-4-methyl-1,3-thiazol-2-ylthiomethyl)-ceph-3-em-4-carboxylic acid
JPH06504947A (ja) 2種類の固体成分の分離方法
EP2935205A1 (en) AN ENZYMATIC ROUTE FOR THE PREPARATION OF CHIRAL y-ARYL- beta-AMINOBUTYRIC ACID DERIVATIVES
JP3720435B2 (ja) 4−ハロゲノグルタミン酸のラセミ分割方法
HU176009B (en) Process for producing amino-acids
CN1928102B (zh) 一种拆分β-氨基酸的方法
JP3016647B2 (ja) L−セリン溶液の調製法
WO2011113486A1 (en) Process for the synthesis of hydroxyphenylglycine esters
JPH04330292A (ja) アシル−アミノソルボース類の酵素的脱アシル化および1−デスオキシノジリマイシンの製造におけるそれの使用
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
BE1009070A3 (nl) Werkwijze voor de winning van een beta-lactam antibioticum.
JPH10337195A (ja) L−アスパラギン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩水溶液の製造法
CN120485167A (zh) 一种α-氨基酸酯酰基转移酶固定化酶的固定化方法及应用
JPS58124750A (ja) N−アシル−l−カルノシンの製造法