CS258132B2 - Method of l-phenylalanine and l-tryphtofan production - Google Patents

Method of l-phenylalanine and l-tryphtofan production Download PDF

Info

Publication number
CS258132B2
CS258132B2 CS857385A CS738585A CS258132B2 CS 258132 B2 CS258132 B2 CS 258132B2 CS 857385 A CS857385 A CS 857385A CS 738585 A CS738585 A CS 738585A CS 258132 B2 CS258132 B2 CS 258132B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
ester
phenylalanine
amino acid
extracted
racemate
Prior art date
Application number
CS857385A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS738585A2 (en
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 CS738585A2 publication Critical patent/CS738585A2/en
Publication of CS258132B2 publication Critical patent/CS258132B2/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

Vynález se týká způsobu výroby L-fenylalaninu a L-tryptofanu, enzymatickým štěpením racemátu nižších alkylesterů.The invention relates to a process for the preparation of L-phenylalanine and L-tryptophan by enzymatic resolution of the racemate of lower alkyl esters.

Z německého zveřejněného spisu 2 215 853 je známo převádět racemické fenylalaniny, které jsou v kruhu mono- a disubstituovány, na odpovídající L-aminokyseliny tím, že se racemát nejdříve esterifikuje alkanolem s až 4 atomy uhlíku, racemický ester se podrobí působení chymotrypsinu v kyselé oblasti pH, L-aminokyselina se izoluje vysrážením a popřípadě se ester D-aminokyseliny extrahuje z filtrátu a zmýdelní se. Jako enzym je výhodný α-chymotrypsin, jehož výhodná oblast pH při enzymatickém štěpení se pohybuje od 5 do 6. Kapalina, zbylá po oddělení L-aminokyseliny, se před extrakcí esteru D-aminokyseliny zalkalizuje.German Offenlegungsschrift 2,215,853 discloses the conversion of racemic phenylalanines which are mono- and disubstituted into the corresponding L-amino acids by first esterifying the racemate with an alkanol of up to 4 carbon atoms and treating the racemic ester with chymotrypsin in the acidic region. The pH, L-amino acid is isolated by precipitation, and optionally the D-amino acid ester is extracted from the filtrate and saponified. Preferred as the enzyme is α-chymotrypsin, whose preferred pH range in enzymatic cleavage ranges from 5 to 6. The liquid remaining after separation of the L-amino acid is basified prior to extraction of the D-amino acid ester.

Nyní bylo zjištěno, že L-fenylalanin a L-tryptofan se zvláště výhodně získávají tím, že se směs získaná při enzymatickém štěpení nejdříve zalkalizuje, potom se extrahuje ester D-aminokyseliny, popřípadě po vysušení extraktu se ester racemizuje a racemát se vrací zpět do procesu. Z alkalického zbytku po extrakci esteru D-aminokyseliny se potom po okyselení izoluje L-aminokyselina.It has now been found that L-phenylalanine and L-tryptophan are particularly advantageously obtained by first alkalinizing the mixture obtained by enzymatic cleavage, then extracting the D-amino acid ester, optionally after drying the extract, the ester is racemized and the racemate is returned to the process . The L-amino acid is then isolated from the alkaline residue after extraction of the D-amino acid ester after acidification.

Předmětem předloženého vynálezu je způsob výroby L-fenylalaninu a L-tryptofanu enzymatickým štěpením racemátu alkylesterů s 1 až 4 atomy uhlíku v alkylové části, s výjimkou terč.butylesteru, pomocí a-chymotrypsinu v rozsahu pH 4,5 až 6,5 a extrakcí esteru D-formy, který spočívá v tom, že se reakční směs získaná při enzymatickém štěpení upraví na hodnotu pH v rozsahu od 7,5 do 8,5, z tohoto alkalického roztoku se extrahuje ester D-aminokyseliny organickým rozpouštědlem, které je málo mísitelné s vodou, jako například uhlovodíky, které jsou popřípadě chlorovány, nižšími dialkylethery, nižšími dialkylketony, jakož i nižšími alkylestery a racemizuje se, načež se racemát vrací zpět do procesu a extrahovaný alkalický roztok se slabé okyselí a potom se z něho izoluje L-aminokyselina.The present invention provides a process for the preparation of L-phenylalanine and L-tryptophan by enzymatic resolution of the racemate of C 1 -C 4 alkyl esters, except tert-butyl ester, with α-chymotrypsin in the pH range of 4.5 to 6.5 and ester extraction The D-form, which comprises adjusting the reaction mixture obtained by enzymatic cleavage to a pH in the range of 7.5 to 8.5, extracts the D-amino acid ester from this alkaline solution with an organic solvent which is poorly miscible with water, such as hydrocarbons that are optionally chlorinated, lower dialkyl ethers, lower dialkyl ketones as well as lower alkyl esters and racemized, after which the racemate is returned to the process and the extracted alkaline solution is slightly acidified and then the L-amino acid is isolated therefrom.

Esterifikace racemických aminokyselin se může provádět podle údajů obsažených v německém zveřejněném spisu 2 215 853. Výhodné jsou nižší alkanoly s až 4 atomy uhlíku, s výjimkou terc.butylalkoholu, zvláště pak methanol, ethanol, n-propylalkohol, isopropylalkohol a n-butylalkohol.The esterification of the racemic amino acids can be carried out according to the data disclosed in German Offenlegungsschrift 2,215,853. Preferred are lower alkanols of up to 4 carbon atoms, with the exception of tert-butyl alcohol, especially methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol and n-butyl alcohol.

rc-Chymotrypsin se používá výhodně ve fixované formě, přičemž výhodnými nosiči jsou anorganické nosiče. Tento fixovaný enzym se potom v pevném nebo tekutém loži uvádí ve styk s vodným roztokem substrátu.The .alpha.-Chymotrypsin is preferably used in fixed form, with inorganic carriers being the preferred carriers. The fixed enzyme is then contacted with an aqueous substrate solution in a solid or liquid bed.

Reakce se provádí účelně při teplotách od 20 do 45 °C, výhodně při teplotách 30 až 40 °C, a při pH v rozsahu od 4,5 do 6,5, výhodně při konstantní hodnotě pH v rozsahu od 5,0 do 6,0, vždy podle použitého esteru. Koncentrace substrátu není sama o sobě kritickou podmínkou, a činí účelně 5 až 15 % hmotnostních, zejména 10 až 15 % hmotnostních.The reaction is conveniently carried out at temperatures of from 20 to 45 ° C, preferably at temperatures of from 30 to 40 ° C, and at a pH in the range of from 4.5 to 6.5, preferably at a constant pH in the range of from 5.0 to 6, 0, depending on the ester used. The substrate concentration is not in itself a critical condition and is suitably 5 to 15% by weight, in particular 10 to 15% by weight.

Vodný roztok L-aminokyseliny a esteru D-aminokyseliny získaný po enzymatickém štěpení se slabě zalkalizuje, výhodně na hodnotu pH v rozsahu od 7,5 do 8,5, výhodně na pH 8, a potom se — účelně při teplotách od 20 do 40 °C, zvláště při teplotě místnosti — extrahuje vhodným organickým rozpouštědlem.The aqueous solution of the L-amino acid and the D-amino acid ester obtained after the enzymatic cleavage is slightly alkalinized, preferably to a pH in the range of 7.5 to 8.5, preferably to a pH of 8, and then conveniently at temperatures of 20 to 40 °. C, especially at room temperature, is extracted with a suitable organic solvent.

Jako organické rozpouštědlo pro extrakci se volí účelně takové rozpouštědlo, které je s vodou málo mísitelné, protože pak se racemizace může provádět zvláště výhodně bez izolace esteru (přítomnost vody při racemizaci může podmiňovat vedlejší reakce, Jako hydrolýzu]. Výhodné je tudíž rozpouštědlo, které tvoří s vodou azeotropickou směs a tím umožňuje snadné sušení extraktu. Je však také možné ~ i když obecně nikoli výhodné — rozpouštědlo použité к extrakci zcela oddělit a ester pak racemizovat ve hmotě.Suitably, the organic solvent for the extraction is a solvent which is poorly miscible with water, since the racemization can then be carried out particularly advantageously without ester isolation (the presence of water during racemization may be conditional on side reactions, such as hydrolysis). However, it is also possible, although generally not preferred, to completely separate the solvent used for the extraction and then to racemise the ester in the mass.

Vhodnými rozpouštědly pro extrakci jsou alifatické uhlovodíky, jako hexan, zejména aromatické uhlovodíky, jako toluen nebo xylen, ethery, zejména nižší dialkylethery jako diethylether, diisopropylether nebo di-n-butylether, ketony, zejména nižší dialkylketony, jako methylethylketon nebo methylisobutylketon, halogenované uhlovodíky, zejména chlorované nižší alifatické sloučeniny, jako methylenchlorid, chloroform nebo tetrachlormethan, jakož i estery, zejména nižší alkylestery nižších alifatických karboxylových kyselin, jako ethylacetát nebo butylacetát.Suitable solvents for the extraction are aliphatic hydrocarbons such as hexane, especially aromatic hydrocarbons such as toluene or xylene, ethers, especially lower dialkyl ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether or di-n-butyl ether, ketones, especially lower dialkyl ketones such as methyl ethyl ketone or methylisobutyl ketone, in particular chlorinated lower aliphatic compounds, such as methylene chloride, chloroform or carbon tetrachloride, and esters, in particular lower alkyl esters of lower aliphatic carboxylic acids, such as ethyl acetate or butyl acetate.

Racemizace se může provádět o sobě známým způsobem za katalýzy ketosloučeninami nebo/a kyselinami. Jestliže tedy rozpouštědlem není keton, může se racemizace přidáním aldehydů nebo ketonů podstatně urychlit. Racemizace opticky aktivních esterů aminokyselin v ketonech, popřípadě za přídavku kyseliny, je známa ze zveřejněné japonské přihlášky vynálezu č. 109 912/1979. Při této známé racemizační reakci se může přidávat také rozpouštědlo, jako toluen, tetrachlormethan nebo methanol. Racemizace volných opticky aktivních aminokyselin aldehydy a kyselinami je známá ze zveřejněné evropské přihlášky vynálezu č. 57 092, jakož i z publikace S. Yamady a dalších, J. Org. Chem. 48 (1983) 843 až 846. Účelně se tyto ketosloučeniny používají v katalytických množstvích, výhodně v množství 0,001 až 0,1 mol na 1 mol esteru. Výhodnými jsou acetaldehyd a salicylaldehyd.Racemization can be carried out in a manner known per se under catalysis with keto compounds and / or acids. Thus, if the solvent is not a ketone, racemization can be substantially accelerated by the addition of aldehydes or ketones. Racemization of optically active amino acid esters in ketones, optionally with the addition of acid, is known from Japanese Patent Application Publication No. 109 912/1979. In this known racemization reaction, a solvent such as toluene, carbon tetrachloride or methanol may also be added. Racemization of free optically active amino acids by aldehydes and acids is known from European Patent Publication No. 57,092, as well as from S. Yamada et al., J. Org. Chem. 48 (1983) 843-846. Suitably these keto compounds are used in catalytic amounts, preferably in an amount of 0.001 to 0.1 mol per 1 mol of ester. Acetaldehyde and salicylaldehyde are preferred.

D-,L-směs vzniklá při racemizaci se potom snadno extrahuje z racemizační směsi okyselenou vodou, přičemž se ester převede na sůl. Tento vodný roztok se přidáním nového substrátu upraví na požadovanou koncentraci, výhodně na koncentraci 5 až 15 hmotnostních °/o, zejména na 10 až 15 % hmotnostních a vrací se zpět do procesu.The racemization D-, L-mixture is then easily extracted from the racemization mixture with acidified water, converting the ester to a salt. This aqueous solution is brought to the desired concentration by adding a new substrate, preferably to a concentration of 5 to 15% by weight, in particular to 10 to 15% by weight, and returned to the process.

ββ

Ze slabě alkalického vodného zbytku, který obsahuje aminokyselinu, se izoluje tato aminokyselina okyselením. Vždy podle rozpustnosti kyseliny je možno tuto kyselinu krystalovat bezprostředně nebo po zahuštění. Kyselina se může izolovat také známým způsobem extrakcí vhodnými rozpouštědly. Čištění se provádí známým způsobem.The amino acid is isolated from the weakly alkaline aqueous residue containing the amino acid by acidification. Depending on the solubility of the acid, it can be crystallized immediately or after concentration. The acid can also be isolated in a known manner by extraction with suitable solvents. The purification is carried out in a known manner.

Postup podle vynálezu umožňuje získání aromaticky substituovaných L-aminokyselin ve výtěžcích nad 90 % a v optické čistotě nad 98 %. Kombinací enzymatického štěpení, extrakce D-esteru, jeho racemizace a opětovným vracením do procesu je dáno zvláště účelné spojení těchto pracovních stupňů, které dovoluje také kontinuální provádění postupu.The process according to the invention makes it possible to obtain aromatically substituted L-amino acids in yields above 90% and in optical purity above 98%. The combination of enzymatic cleavage, extraction of the D-ester, its racemization and returning to the process results in a particularly expedient combination of these working steps, which also permits continuous operation of the process.

V následujících příkladech, se vynález blíže objasňuje. Údaje procent se vztahují na hmotnost, pokud není uvedeno jinak.In the following examples, the invention is explained in more detail. The percentages are by weight unless otherwise indicated.

Příklad 1Example 1

Tmobilizace α-chymotrypsinuT-mobilization of α-chymotrypsin

Fixace enzymu se může provádět na křemičitanu hlinitém podle I-Ialwachse a dalších, Biotechnology and Bioengineering XIX (1977) 1 667 až 1 677. Zvláště výhodný je však následující pracovní postup:The enzyme fixation can be carried out on aluminum silicate according to I-Ialwachs et al., Biotechnology and Bioengineering XIX (1977) 1667-1677. However, the following process is particularly preferred:

138 g suchého silikagelu (velikost částic 0,1 áž 0,3 mm) se suspenduje v 1 litru 3,5% acetonického rozluku 3-aminopropyltricthoxysilanu a suspenze se míchá 2 hodiny při teplotě místnosti. Potom se aceton odpaří na rotační odparce a silikagel se vysuší ve vakuové sušárně během 8 hodin při teplotě 100 ~C. Produkt obsahuje 0,89 mmolu aminoskupin na 1 g silikagelu. Tento aminovaný silikagel se vyjme 400 ml 25% vodného roztoku glutardialdehydu a udržuje se po dobu 2 hodin při teplotě místnosti ve vakuu (asi 13Ό00 Pa). Potom se nosič odfiltruje a důkladně se promyje demineralizovanou vodou.138 g of dry silica gel (particle size 0.1 0,3 0.3 mm) were suspended in 1 liter of 3.5% acetonic separation of 3-aminopropyltricthoxysilane and the suspension was stirred at room temperature for 2 hours. The acetone was then evaporated on a rotary evaporator and the silica gel was dried in a vacuum oven at 100 ° C for 8 hours. The product contains 0.89 mmol of amino groups per g of silica gel. This aminated silica gel is taken up in 400 ml of a 25% aqueous solution of glutardialdehyde and held for 2 hours at room temperature under vacuum (about 1300 Pa). The carrier is then filtered off and washed thoroughly with demineralized water.

138 g takto aktivovaného silikagelu se vnese do roztoku 13,8 g a-chymotrypsinu (výrobek firmy Novo, 800 S Oral Grade) ve 300 ml 0,5 M fosfátového pufru (pH 7,5) a směs se míchá 4 hodiny při teplotě místnosti. Potom se katalyzátor odfiltruje a promyje se vždy 1 litrem demineralizované vody, nasyceným roztokem chloridu sodného a znovu 1 litrem demineralizované vody. Za účelem uchovávání se imobilizovaný a-chymotrypsin vyjme 500 ml 0,lM roztoku fosfátového pufru (pH 7,5, 0,1 mmolu azidu sodného).138 g of the activated silica gel are introduced into a solution of 13.8 g of α-chymotrypsin (manufactured by Novo, 800 S Oral Grade) in 300 ml of 0.5 M phosphate buffer (pH 7.5) and the mixture is stirred at room temperature for 4 hours. . The catalyst is then filtered off and washed with 1 liter of demineralized water, saturated sodium chloride solution and again with 1 liter of demineralized water. For storage, the immobilized α-chymotrypsin is taken up in 500 ml of a 0.1 M phosphate buffer solution (pH 7.5, 0.1 mmol sodium azide).

Za účelem stanovení aktivity se přidá 1 g imobilizovaného α-chymotrypsinu к 50 ml 10% vodného roztoku hydrochloridu methylesteru D,L-fenylalaninu, hodnota pH se upraví na 6,0 a uchovává se v termostatu při teplotě 30 °C, načež se tento roztok míchá. Hodnota pH se udržuje na konstantní hodnotě přídavkem 0,lN roztoku hydroxidu sodného pomocí automatické byrety. Množství spotřebovaného hydroxidu sodného je měřenou veličinou a přímo proporcionálně odpovídá koncentraci L-fenylalaninu.To determine activity, add 1 g of immobilized α-chymotrypsin to 50 ml of a 10% aqueous solution of methyl ester D, L-phenylalanine, adjust the pH to 6.0 and store in a thermostat at 30 ° C, after which the solution spinal cord. The pH is kept constant by the addition of 0.1 N sodium hydroxide solution using an automatic burette. The amount of sodium hydroxide consumed is a measured quantity and is directly proportional to the concentration of L-phenylalanine.

Aktivita: 338 U/g nosiče (suchého) = 3,35 g L-fenylalaninu/kg nosiče a h (U = mezinárodní jednotka pro aktivitu enzymu, 1 U =· 1 ^mol/min kouverse).Activity: 338 U / g carrier (dry) = 3.35 g L-phenylalanine / kg carrier and h (U = International Unit for Enzyme Activity, 1 U = 1 µmol / min Kouverse).

Příklad 2Example 2

Enzymatické štěpení racemátuEnzymatic resolution of the racemate

Do reakční nádoby, kterou lze termostaticky vyhřívat, a která je opatřena vnitřním míchadlem, elektrodou к měření pH a automatickou byretou, se předloží 100 g hydrochloridu methylesteru D,L-fenylalaninu (zbytkový obsah D,L-fenylalaninu pod 0,3 proč., mez průkaznosti pomocí vysoce účinné kapalinové chromatografie) a rozpustí se v 1 litru demineralizované vodě. Hodnota pH roztoku se upraví 5N roztokem hydroxidu sodného (9,5 ml) na 6,0. Roztok se termostatisuje na teplotu 30 °C a pomocí čerpadla se cirkuluje průtokovou rychlostí 5,0 litru/hodinu přes sloupec, který je naplněn 150 ml enzymu fixovaného podle příkladu 1 (průměr sloupce 5,0 cm, výška lože 8 cm).A thermostatically heated reaction vessel equipped with an internal stirrer, pH electrode and automatic burette was charged with 100 g of D, L-phenylalanine methyl ester hydrochloride (residual D, L-phenylalanine content below 0.3 why), by high performance liquid chromatography) and dissolved in 1 liter of demineralised water. The pH of the solution was adjusted to 6.0 with 5N sodium hydroxide solution (9.5 ml). The solution was thermostatized to 30 ° C and circulated through the pump at a flow rate of 5.0 liters / hour through a column filled with 150 ml of the enzyme fixed according to Example 1 (column diameter 5.0 cm, bed height 8 cm).

Hodnota pH roztoku se udržuje po dobu reakce přidáváním 5N roztoku hydroxidu sodného (37,8 ml) na 6,0. Po 25minutové reakční době činí konverse podle vysoce účinné kapalinové chromatografie 49,2 %, vztaženo na methylester D,L-fenylalaninu. Potom se reakce přeruší a lože enzymu se promyje 300 ml demineralizované vody.The pH of the solution was maintained at 6.0 by adding 5N sodium hydroxide solution (37.8 mL) during the reaction. After a reaction time of 25 minutes, the high-performance liquid chromatography conversion was 49.2% based on D, L-phenylalanine methyl ester. The reaction is then stopped and the enzyme bed is washed with 300 ml of demineralized water.

Příklad 3Example 3

Extrakce methylesteru D-fenylalaninu a následující racemizaceExtraction of D-phenylalanine methyl ester followed by racemization

Vodný roztok methylesteru D-fenylalaninu a L-fenylalaninu získaný podle příkladu 2 se za míchání upraví přidáním 5N roztoku hydroxidu sodného (36,5 ml) na pH 8,0 a poté se třikrát extrahuje vždy 300 ml methylisobutylketonu. Po třetí extrakci není již ve vodné fázi podle analýzy vysoce účinnou kapalinovou chromatografií obsažen žádný ester (mez průkaznosti: pod 0,2 %). Ke spojeným extraktům se přidá 14,0 g ledové kyseliny octové (0,5 molekvivalentu, vztaženo na D-ester) a voda obsažená v extraktu se azeotropicky oddestiluje přes Vigreuxovu kolonu. Vysušený extrakt se zahřívá další 2 hodiny za varu pod zpětným chladičem, přičemž se zjišťuje stupeň racemizace stanovením hodnoty optické rotace roztoku pomocí polarimetru. Roztok se po ochlazení na teplotu místnosti třikrát extrahuje vždy 300 ml 0,05N roztoku chlorovodíkové kyseliny. Ve spojených vodných fázích je podle analýzy vysoce účinnou kapalinovou chromatografií obsaženo 98,5 % použitého este258132 ru. Tento vodný roztok se upraví přidáním hydrochloridu methylesteru D,L-fenylalaninu na 10 % a používá se pro další enzymatické štěpení.The aqueous solution of D-phenylalanine methyl ester and L-phenylalanine methyl ester obtained according to Example 2 was adjusted to pH 8.0 by addition of 5N sodium hydroxide solution (36.5 ml) with stirring and then extracted three times with 300 ml of methylisobutyl ketone each. After the third extraction, no ester is present in the aqueous phase according to HPLC analysis (yield limit: below 0.2%). To the combined extracts was added 14.0 g of glacial acetic acid (0.5 mol equivalents, based on D-ester) and the water contained in the extract was azeotropically distilled through a Vigreux column. The dried extract was heated under reflux for a further 2 hours to determine the degree of racemization by determining the optical rotation of the solution using a polarimeter. After cooling to room temperature, the solution is extracted three times with 300 ml of 0.05 N hydrochloric acid each. In the combined aqueous phases, 98.5% of the este258132 r used was found by high performance liquid chromatography analysis. This aqueous solution is adjusted to 10% by addition of methyl ester D, L-phenylalanine hydrochloride and used for further enzymatic cleavage.

Použije-li se jako extrakční činidlo n-hexan, di-n-butylether, toluen nebo xylen, pak se к urychlení reakce přidává katalytické množství acetaldehydu, salicylaldehydu nebo benzaJdehydu.When n-hexane, di-n-butyl ether, toluene or xylene is used as the extracting agent, a catalytic amount of acetaldehyde, salicylaldehyde or benzaldehyde is added to accelerate the reaction.

Místo ledové kyseliny octové se může použít také chlorovodíkové kyseliny, benzoové kyseliny, citrónové kyseliny, p-toluensulfonové kyseliny nebo mravenčí kyseliny. Bez přítomnosti kyseliny probíhá racemizace mnohem pomaleji a vyžaduje více než 10 hodin. Koncentrace kyseliny nad 0,5 mol-ekvi* valentu nezpůsobuje žádné další zvýšení rychlosti.Hydrochloric acid, benzoic acid, citric acid, p-toluenesulfonic acid or formic acid may also be used instead of glacial acetic acid. In the absence of acid, racemization proceeds much slower and requires more than 10 hours. An acid concentration above 0.5 mol equivalents does not cause any further increase in velocity.

Příklad 4Example 4

Zpracování a izolace L-fenylalaninuProcessing and isolation of L-phenylalanine

Roztok získaný po extrakci methylisobutylketonem podle příkladu 3, který obsahuje asi 3,5 % L-fenylalaninu, se upraví přídavkem koncentrované chlorovodíkové kyseliny na pH 5,5 (isoelektrický bod fenylalaninu) a zahustí se na rotační odparce na obsah asi 10 % L-fenylalaninu. Vyloučený L-fenylalanin se rozpustí zahříváním na teplotu 90 °C a roztok se za horka zfiltruje. Čirý roztok se ponechá v klidu při teplotě místnosti, přičemž se ve formě velkých krystalů vysráží L-fenylalanin. Matečný louh se ponechá přes noc při teplotě +5 °C, přičemž se vyloučí bílé krystaly, které se odfiltrují a promyjí se malým množstvím studené vody. Krystaly se poté vysouší po dobu 3 hodin při teplotě 105 °C ve vakuové sušárně. Získá se 35,3 g L-fenylalaninu nebo 92% výtěžek, vztaženo na 50 g použitého hydrochloridu methylesteru L-fenylalaninu.The solution obtained after extraction with methylisobutyl ketone according to Example 3 containing about 3.5% L-phenylalanine is adjusted to pH 5.5 (isoelectric point of phenylalanine) by adding concentrated hydrochloric acid and concentrated on a rotary evaporator to about 10% L-phenylalanine . The precipitated L-phenylalanine is dissolved by heating to 90 ° C and the solution is filtered while hot. The clear solution is allowed to stand at room temperature, whereby L-phenylalanine precipitates as large crystals. The mother liquor was left at + 5 ° C overnight, leaving white crystals, which were filtered off and washed with a little cold water. The crystals are then dried for 3 hours at 105 ° C in a vacuum oven. 35.3 g of L-phenylalanine or 92% yield based on 50 g of L-phenylalanine methyl ester hydrochloride used are obtained.

Optická čistota se pohybuje mezi 98,5 až 99,5 %.The optical purity is between 98.5 and 99.5%.

Příklad 5Example 5

Enzymatické štěpení racemátu:Enzymatic resolution of the racemate:

Ethylester D,L-fenylalaninuEthyl ester D, L-phenylalanine

Analogickým postupem jako v příkladu 2 se rozpustí 150 g hydrogensulfátu ethylesteru D,L-fenylalaninu v 1 litru demineralizované vody. Hodnota pH roztoku se upraví přidáním 5N roztoku hydroxidu sodného na 5,5. Roztok se pomocí termostatu udržuje na teplotě 40 CC a pomocí čerpadla se cirkuluje průtokovou rychlostí 60 litrů/hodinu přes sloupec, přičemž po celou dobu reakce se hodnota pH udržuje přidáváním 5N roztoku hydroxidu sodného na 5,5.In a manner analogous to Example 2, 150 g of D, L-phenylalanine ethyl ester hydrogen sulfate are dissolved in 1 liter of demineralized water. The pH of the solution was adjusted to 5.5 with 5N sodium hydroxide solution. The solution was maintained at 40 DEG C. with a thermostat and circulated through the pump at a flow rate of 60 liters / hour through the column, maintaining the pH at 5.5 throughout the reaction time by adding 5N sodium hydroxide solution.

Další zpracování probíhá analogickým způsobem jako v příkladu 3 a 4.Further processing is carried out in an analogous manner to Examples 3 and 4.

Příklad 6Example 6

Enzymatické štěpení racemátu:Enzymatic resolution of the racemate:

n-propylester D,L-fenylalaninun-propyl ester of D, L-phenylalanine

Analogickým postupem jako je popsán v příkladu 5 se nechá reagovat hydrogensulfát n-propylesteru D,L-fenylalaninu, přičemž se však hodnota pH upraví na 5,3 a poté se udržuje na této hodnotě. Další zpracování se provádí analogicky jako v příkladu 3 a 4.In an analogous manner to that described in Example 5, n-propyl ester D, L-phenylalanine hydrogen sulphate was reacted, but the pH was adjusted to 5.3 and maintained at that value. Further processing is carried out analogously to Examples 3 and 4.

Se stejným úspěchem je možno použít také isopropylesteru nebo n-butylesteru D,L-fenylalaninu.The isopropyl ester or the n-butyl ester D, L-phenylalanine can also be used with the same success.

Příklad 7Example 7

L-tryptofanL-tryptophan

Analogickým způsobem jako v příkladu 2 se rozpustí 50 g hydrochloridu methylesteru D,L-tryptofanu v 1 litru demineralizované vody a poté se shora popsaným způsobem provádí štěpení. Z takto získaného vodného roztoku se postupem popsaným v příkladu 3 extrahuje methylester D-tryptofanu a zbylý vodný roztok se analogicky podle příkladu 4 upraví přidáním koncentrované chlorovodíkové kyseliny na pH 5,9 (isoelektrický bod tryptofanu) a na rotační odparce se zahustí na obsah asi 5 % L-tryptofanu. Vyloučené krystaly se odfiltrují, promyjí se studenou vodou a vysuší se při teplotě 105 c Celsia během 3 hodin. Získá se 19,4 g (97 % výtěžku) vztaženo na 25 g použitého hydrochlpridu methylesteru L-tryptofanu. Optická čistota činí 98,7 %.In a manner analogous to Example 2, 50 g of D, L-tryptophan methyl ester hydrochloride is dissolved in 1 liter of demineralized water and then cleaved as described above. D-tryptophan methyl ester was extracted from the aqueous solution thus obtained as described in Example 3, and the remaining aqueous solution was adjusted to pH 5.9 (tryptophan isoelectric point) by addition of concentrated hydrochloric acid analogously to Example 4 and concentrated to about 5 on a rotary evaporator. % L-tryptophan. The precipitated crystals are filtered, washed with cold water and dried at 105 DEG C. for 3 hours. 19.4 g (97% yield) based on 25 g of L-tryptophan methyl ester hydrochloride used are obtained. The optical purity was 98.7%.

Claims (5)

1. Způsob výroby L-fenylalaninu a L-tryptofaun enzymatickým štěpením racemátu alkylesímu s 1 až 4 atomy uhlíku v alkylové části, s výjimkou terc.butylesteru, pomocí a-chymotrypsinu v rozsahu pH 4,5 až 6,5 a extrakcí esteru D-formy, vyznačující se tím, že se reakční směs získaná při enzymatickém š:čpění upraví na hodnotu pH v rozsahu od 7,5 do 8,5, z tohoto alkalického roztoku se extrahuje ester D-aminokyseliny organickým rozpouštědlem, které je málo mísitelné s vodou, jako například uhlovodíky, které jsou popřípadě chlorovány, nižšími dialkylethery, nižšími dialkylketony, jakož i nižšími alkylestery a racemizuje se, načež se racemát vrací zpět do procesu a extraho váný alkalický roztok se slabě okyselí a poté se z něho izoluje L-aminokyselina.CLAIMS 1. A process for the preparation of L-phenylalanine and L-tryptophan by enzymatic resolution of the racemate of a C1 -C4 alkyl ester, with the exception of the tert-butyl ester, by α-chymotrypsin in the pH range of 4.5 to 6.5 and extraction of the D- ester. characterized in that the reaction mixture obtained by enzymatic digestion is adjusted to a pH in the range from 7.5 to 8.5, from this alkaline solution the D-amino acid ester is extracted with an organic solvent which is poorly miscible with water , such as hydrocarbons that are optionally chlorinated, lower dialkyl ethers, lower dialkyl ketones as well as lower alkyl esters and racemized, after which the racemate is returned to the process and the extracted alkaline solution is slightly acidified and then the L-amino acid is isolated therefrom. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že se používá rozpouštědla, které tvoří s vodou azeotropickou směs, jako například methylisobutylketonu.2. A process according to claim 1, characterized in that solvents which form an azeotropic mixture with water, such as methyl isobutyl ketone, are used. 3. Způsob podle bodů 1 až 2 vyznačující se tím, že se racemizuje, popřípadě vysušený extrakt D-esteru.3. The process according to claim 1, wherein the optionally dried D-ester extract is racemized. 4. Způsob podle bodů 1 až 3 vyznačující se tím, že se racemizovaný ester extrahuje za kyselých podmínek a po zahuštění se vrací zpět do prócesu.4. The process of claims 1 to 3, wherein the racemized ester is extracted under acidic conditions and returned to the process after concentration. 5. Způsob podle bodů 1 až 4 vyznačující se tím, že se jako esteru používá methylesteru, ethylesteru, n-propylesteru, isopropyl· esteru ucho n-butylesteru fenylalaninu nebo tryptofanu.5. A process according to any one of claims 1 to 4, wherein the ester is methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl or phenylalanine n-butyl ester or tryptophan.
CS857385A 1984-10-18 1985-10-16 Method of l-phenylalanine and l-tryphtofan production CS258132B2 (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 (2)

Publication Number Publication Date
CS738585A2 CS738585A2 (en) 1987-12-17
CS258132B2 true CS258132B2 (en) 1988-07-15

Family

ID=6248201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS857385A CS258132B2 (en) 1984-10-18 1985-10-16 Method of l-phenylalanine and l-tryphtofan production

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) FI854025L (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
ES2278061T3 (en) 2001-09-25 2007-08-01 F. Hoffmann-La Roche Ag ENZYMATIC PROCESS FOR PREPARATION OF ACID 2-AMINO-3- (2-AMINO-PHENYL SULFANIL) -PROPIONIC SUBSTITUTED.
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
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

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
EP0178553A2 (en) 1986-04-23
ES8609186A1 (en) 1986-09-01
DK475585D0 (en) 1985-10-17
EP0178553B1 (en) 1990-09-12
NO854127L (en) 1986-04-21
DE3579663D1 (en) 1990-10-18
CA1265083A (en) 1990-01-30
DE3438189A1 (en) 1986-04-24
ES547901A0 (en) 1986-09-01
IL76740A0 (en) 1986-02-28
EP0178553A3 (en) 1987-04-29
HUT39414A (en) 1986-09-29
CS738585A2 (en) 1987-12-17
PT81320A (en) 1985-11-01
PT81320B (en) 1987-05-18
FI854025A0 (en) 1985-10-16
GR852491B (en) 1986-02-11
ZA857971B (en) 1986-05-28
DK475585A (en) 1986-04-19
FI854025L (en) 1986-04-19
JPS61108398A (en) 1986-05-27
ATE56472T1 (en) 1990-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS258132B2 (en) Method of l-phenylalanine and l-tryphtofan production
CA1052716A (en) Process for the enzymatic resolution of dl-phenyl glycine amide into its optically active antipodes
JPH01309695A (en) Production of optically active 2-arylpropionic acid
RU1816287C (en) Process for preparing s(+) enantiomer of 2-aryl alkanoic acid
US5387514A (en) Acylation of alcohols with Pseudomonas lipase immobilized on a polystyrene resin
FR2511036A1 (en) PROCESS FOR PREPARING INSULIN DERIVATIVES AND PRODUCTS OBTAINED
CA1236787A (en) Enantioselective hydrolysis of n-acylamino acid esters using a combined enzyme system
EP0869961B1 (en) Process for the recovery of cephalexin
JPS6261597A (en) Optically active alpha-phenoxypropionic acid and its derivative
US5714356A (en) Enzymic process for preparing aliphatic S-cyanohydrins
JP3140549B2 (en) Method for separating optical isomers of α-substituted carboxylic acids
JP3704719B2 (en) Process for producing optically active 3-aminobutanoic acid and its ester intermediate
US4259441A (en) Process for resolving D, L-leucine
JPH0739391A (en) Method of enzymatic decomposition of alpha - third carboxylic acid ester
IE921073A1 (en) Enzymatic process for the production of cefonicid
AU596158B2 (en) Process for the separation of L-leucine and L-isoleucine
JP3704731B2 (en) Process for producing optically active 3-hydroxyhexanoic acids
JPH1033191A (en) Optically active 3-n-substituted aminoisobutyric acid compounds and their salts and their production
JP3720435B2 (en) Racemic resolution of 4-halogenoglutamic acid
JP3129776B2 (en) Method for producing optically active α-hydroxyalkene derivative
CHIBATA et al. Studies on Amino Acids. IV Studies on the Enzymatic Resolution (III): Enzymatic Resolution of DL-Tryptophan
NO149779B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF D - (-) - PHENYLGYCIN COMPOUNDS BY ENZYMATIC HYDANTOINE HYDROOLYSIS
Yandik et al. The Preparation of Some Dialkylaminoalkylaldehydes
WO1998008968A1 (en) REGIOSELECTIVE α-HYDROLYSIS OF AMINO ACID DIESTERS USING PIG LIVER ESTERASE
JP2886576B2 (en) Preparation of cyclohexanecarboxylic acid derivatives