CS275890B6 - Sposob přípravy L-ribózy - Google Patents

Abstract

Rieši sa sposob přípravy L-ribózy o vysekej čistotě. 15 až 25% vodný roztok L-arabinózy sa uvedie do styku s ionomeničom s funkčnými kvartérnymi benzyltrimetylamóniovýnii skupinami s naviazanými molybdénanovými iónmi pri teplote 90 až 100°C po dobu 4 až 6 h. Z reakčnej zmesi L-ribózy, L-arabinózy, L-iyxozy, L-xylozy sa pomocou aromatického aminu připraví krystalický N-fenyl-L-ribozylamín, z ktorého hydrolýzou vodnou parou sa uvoTní L-ribóza. Po odstranění L-ribózy sa zmes cukrov v matečnom lúhu chromatograficky selektívne dělí na kolóne s ionomeničom s funkčnými sulfoskupinami, ktorý bol modifikovaný jedno, dvoj alebo troj valentným kovom za použitia 40 až 60% vodného roztoku etanolu

Description

1 CS 275890 0 6

Vynález sa týká spósobu přípravy L-ribozy. L-ribóza nachádza použitie nielen při syntéze vyšších biologicky aktívnych sacharidovale aj v medicínskej praxi. V dósledku praktického použitia sa přípravě L-ribózy venujezvýšená pozornost’. L-Ribóza sa doteraz připravovala z L-arabinózy cez medziprodukty 2,3,4-tri-o-acetyl--barabinozylbromid—> 3,4-di-o-acetyl-L-arabinol—>L-arabinol (W.C.Austin, F.L.Humoller:j.Am.Chem.Soc. 56, 1152 (1952), 66, 1152 (1964); F . L. Humoller: Methods in CarbohydrateChendstry Vol. I, 83-87 (1962)). V.Bílik,. J.Čaplovič připravili L-ribózu zo zmesi L-arabi-nózy, L-ribózy v pomere 2:1 chromatografiou na katexe v bárnatej formě (čs. autorské osved-čenie 149472).

Uvedené metody přípravy L-ribózy mali nedostatky v tom, že výťažok medziproduktovsyntézy bol nízký, dochádzalo k zamorovaniu prostredia,zariadenie na výrobu a odstránenieškodlivin bolo nákladné a konečné produkty nedosahovali požadované čistotu.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje sposop přípravy L-ribózy podl’a vyná-lezu tak, že sa použije ako východzia surovina L-arabinóza, ktorá sa vyrába z odpadnýchrepných rezkov (V.Tibenský čs. autorské osvedčenie 129 664). Je známe, že keď sa vodný roz-tok L-arabinózy podrobí zahrievaniu za přítomnosti molybdenanových ionov dochádza k epi-merizácii na L-ribózu (V.Bílik: Chem. Zvěsti 26, 372 (1972); E.L.Clark Jr., M.L.Hayes,R.Barker: Carbohydr.Res., 153, 263 (1986)). V tomto případe dochádza i ku vzniku L-xylózya L-lyxózy. Následkom čoho je velmi obtiažne z tejto zmesi separovat’ čistu L-ribózu. Úpra-va reakčných podmienok mala za následek zníženie výtažku konečného produktu. Autoři tohtovynálezu skúmali možnost transformácie vodného roztoku L-arabinózy na ktorý sa pfisobilomolybde'nanovými iónmi za tepla a dospěli k tomuto vynálezu, keď zistili lepšie zúžitkovanievýchodzej látky a delenie L-ribózy z reakčnej zmesi kombinovanou metodou, pomocou aromatic-kého aminu ako aj pomocou ionomeniča, ktorý bol uvedený do cyklu s kovom. Dospěli k ziste-niu, že sa přednostně vytvára kryštalický N-fenyl-L-ribozylamín a že pentózová zmes dáváostré eluačné zóny, ktoré svedčia o dobrej vzájomnej separácii.

Tento vynález v podstatnej miere odstraňuje uvedené nevýhody přípravy L-ribózy, spo-čívajúci v tom, že sa 15 až 25 % vodný roztok L-arabinózy s výhodou 20 % roztoku uvedie dostyku s ionomeničom s funkčnými kvartérnymi skupinami benzyltrimetyl amóniovými, ktorý samodifikuje molybdenanovými iónmi pri teplote 90 až 100 °C, s výhodou 95 °C po dobu 4 až6 h, s výhodou 5 h. Zo vzniknutej zmesi L-ribózy, L-arabinózy, L-lyxózy, L-xylózy pomocouaromatického aminu, s výhodou anilínu, sa připraví kryštalický N-fenyl-L-ribozylamín, zktorého sa L-ribóza uvolní hydrolýzou vodnou parou. Hydrolýza N-fenyl-L-ribozylamínu vod-nou parou má výhodu v tom, že nevznikajú inkrusty, nie sú potřebné ďalšie úkony ako neutra-lizácia, premývanie, zahusťovanie ako pri hydrolýze kyselinami, čo sa prejaví vo váčšomvýtažku a kvalitě konečného produktu. Matečný lúh, ktorý obsahuje L-ribózu, L-arabinózu, .L-lyxózu, L-xylózu sa chromatograficky selektívne dělí na kolóne s ionomeničom s funkčný-mi sulfoskupinami, ktorý bol modifikovaný jedno, dvoj alebo troj valentným kovom, s výho-dou striebra za použitia 48 až 60 % vodného roztoku etanolu, s výhodou 50 % vodného roz-toku etanolu.

Navrhovaný spósob přípravy L-ribózy oproti doterajším spósobom přípravy je účinnějšía hospodárnější. Zariadenie je dostupné, technologické operácie sú jednoduchšie, nenároč-né na energiu. Nezreagovaná východzia L-arabinóza sa může v celom množstve použit do ďal-šej reakcii ako aj ionomenič po jednoduchej aktivácii. Tým sa podstatné zvýši výťažnosťL-ribózy a súčasne sa získajú ďalšie krystalické vzácné sacharidy L-lyxóza a L-xylózao vysokej čistotě. Příklad 1 L-Arabinóza (10 kg) sa rozpustí vo vodě (40 1) přidátérnymi benzyltrimetyl amóniovými skupinami s naviazanýmia mieša v reaktore pri teplote 95 °C po dobu 5 h. Reakčná sa ionomenič s funkčnými kvar-molybde^nanovými iónmi (1 kg)zmes sa filtráciou oddělí od CS 275890 B 6 2 ionomeniča, odfarbí prídavkom aktívneho uhlia (0,2 kg) a zahustí na odparke při tlaku 100kPa a teplote 40 °C na sirup (11,8 kg) a krystalizuje z etanolu (35,5 1). VykrystalizovanáL-arabinóza (5,8 kg) sa vrátí spát’ do reakcie a postupuje sa vyššie uvedeným spfisobom. Tá-to reakcia sa opakuje celkove 3 krát. Roztoky po odkryštalizovaní L-arabinózy sa odsoliana ionomeniči s funkčnými kvartérnymi skupinami benzyltr imetylanióniovými v acetátovej for-mě na kolóne o dfžke 200 cm a priemsre 10 cm, tak, aby odsolený roztok nepřevyšoval vodi-vost’ 70 /US a zahustí na sirup (9 kg). K zmesi L-ribózy, L-arabinózy, L-lyxózy, L-xylózy (9 kg) sa přidá voda (29 1), anilín(4,7 1), etanol (8,6 1), kyselina octová (0,02 1). Mieša sa pri teplote 5 °C 1 h. Postup-né začne krystalizovat’ N-fenyl-L-ribozylamín. Po 24 h sa odfiltruje na nuči a premyje vo-dou (50 1).

Vlhký N-fenyl-L-ribozylamín (26 kg) sa rozmieša vo vodě (150 1) a rozkládá v desti-lačnom zariadení vodnou parou 1 h. Roztok sa zbaví anilínu odfarbí "prídavkom aktívnehouhlia (0,4 kg) a filtrát odsolí na kolonách s ionomeničom s funkčnými sulfoskupinami v hy-drogénovej formě a ionomeničom s funkčnými kvartérnymi benzyltrimetylamóniovými skupinamiv acetátovej formě s dl’žkou 200 cm a priemerom 10 cm. Roztok sa zahustí na odparke pritlaku 100 kPa a teplote 40 °C na sirup a lyofilizuje (7,2 kg). Lyofilizát sa rozpustí vetanole (14,5 1) vykrystalizuje L-ribóza (3,7 kg). Opakovanou kryštalizáciou sa získá ďal-šia L-ribóza (1,7 kg). L-Ribóza mala optickú otáčavosť /<£/θθ+ 20° (c = 2 voda), teplotutopenia 83 °C.

Roztok po odstranění N-fenyl-L-ribozylamínu (50 1) sa rozkládá v destilačnom zaria-dení vodnou parou 1 h. Po odstranění anilínu sa roztok přečistí už vyššie uvedeným spůso-bom. Zmes L-ribózy, L-arabinózy, L-lyxózy, L-xylózy (0,8 kg) sa rozpustí v 50 % vodnomroztoku etanolu (0,8 1) a nanesie na kolonu naplněnu ionomeničom s funkčnými sulfoskupina-mi v striebornej formě (Dowex 50 WX 8 o zrnitosti 0,07 až 0,13 mm) a dl’žkou kolony 2 m apriemere 0,12 m. Ako eluačné činidlo sa použije 50¾ vodný roztok etanolu. Pomocou zberačafrakcií pri prietoku 40 ml . h sa jednotlivé frakcie analyzujú s kyselinou 3,5-dinitrosa-licylovou spektrofotometricky při 575 nm, ako aj vzostupnou chromatografiou na papieri(Whatman No 1) v sústave octan etylnatý : pyridin : voda v objemovom pomere 8:2:1a detegujú alkalickým dusičnanom strieborným.

Frakcia 1 obsahovala L-xylózu (140 g), frakcia 2 obsahovala L-lyxózu (75 g), frakcia3 obsahovala L-arabinózu (238 g), frakcia 4 obsahovala L-ribózu (215 g). Frakcie sa jed-notlivo zahustili na odparke při tlaku 100 kPa a teplote 40 °C na sirup, přečistili prí-davkom aktívneho uhlia (50 g) a krystalizovali z etanolu. L-Xylóza mala optickú otáčavosť /c£- 20° (c = 2 voda), teplotu topenia 149 °Ca získala sa v 21 % výtažku. L-Lyxóza mala optickú otáčavosť /<Ζ/θθ + 13° (c = 2 voda), teplotu topenia 104 °Ca získala sa v 11 % výtažku.

L-Arabinóza mala optickú otáčavosť +104° (c = 2 voda), teplotu topenia 163 °C a získala sa v 36 % výtažku. L-Ribóza mala optickú otáčavosť /οί/θθ + 20° (c = 2 voda), teplotu topenia 82 °C azískala sa v 32 % výtažku. L-Ribóza má použitie v chémii, biochemii sacharidov, génovom inžinierstve a medicíně.

Claims (5)

1. 3 CS 275890 B 6 PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spósob přípravy L-ribózy, vyznačujúci sa týni, že sa 15 až 25¾ vodný roztok L-arabinózyuvedie do styku s ionomeničom s funkčnýnii kvartérnymi benzyltrimetylamóniovýnii skupi-nami s naviazanými motybdénanovými ionmi pri teptote 90 až 100 °C po dobu 4 až 6 hodin vnik-nutá zmes L-ribózy, L-arabinózy, L-lyxózy, L-xylózy sa uvedie do styku s aromatickýmamínom pričom vznikne krystalický N-fenyl-L-ribozylamín, z ktorého sa L-ribóza uvolníhydrolýzou vodnou parou.
2. 2. Spósob podl’a bodu 1, vyznačujúci sa tým, že sa 20¾ vodný roztok L-arabinózy uvediedo styku s ionomeničom s funkčnýnii kvartérnymi benzyltrimetylamóniovýnii skupinami s naviazanými molybdénanovými iónmi pri teplote 95 °C po dobu 5 hodin.
3. 3. Spósob podl’a bodu 1, vyznačujúci sa tým, že aromatickým amínom je anilín.
4. 4. Spósob podl’a bodu 1, vyznačujúci sa tým, že sa matečný lúh obsahujúci L-ribózu, L-ara-binózu, L-lyxózu,'L-xylózu chromatograficky selektívne dělí na kolóne s ionomeničom sfunkčnýnii sulfoskupinami, ktorý bol modifikovaný jedno, dvoj alebo trojvalentným kovomza použitia 40 až 60 ¾ vodného roztoku etanolu.
5. 5. Spósob podl’a bodu 4, vyznačujúci sa tým, že sa selektívne chromatografické delenieuskutočňuje v striebornej formě za použitia 50¾ vodného roztoku etanolu.