DE19749555A1 - Enzymatically catalyzed N-acylation of amino acids, protein hydrolyzates and / or their derivatives - Google Patents
Enzymatically catalyzed N-acylation of amino acids, protein hydrolyzates and / or their derivativesInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein enzymatisch-katalysiertes Verfahren zur N-Acylierung von Aminosäuren, Proteinhydrolysaten und/oder deren Derivaten mittels Fettsäurederivaten in Gegen wart von Lipasen und/oder Proteasen sowie die Verwendung der erhaltenen Verbindungen als Ten sid, in Wasch- und Reinigungsmitteln und in der Umwelttechnologie.The present invention relates to an enzymatically catalyzed process for the N-acylation of Amino acids, protein hydrolyzates and / or their derivatives using fatty acid derivatives in counter were of lipases and / or proteases and the use of the compounds obtained as Ten sid, in detergents and cleaning agents and in environmental technology.
N-Acylierungsprodukte von Aminosäuren, Proteinhydrolysaten und/oder deren Derivaten stellen an und für sich bekannte Produkte dar, die am Stickstoffatom acyliert worden sind. Deren techni sche Synthese erfolgt derzeit praktisch ausschließlich über die N-Acylierung mittels Fettsäurechlo riden im alkalischen Medium nach der Schotten-Baumann-Reaktion. Nachteilig an diesem Verfah ren ist jedoch, daß zum einen die Fettsäurechloride sehr teure Ausgangsstoffe sind, die zum ande ren eine Belastung der N-Acylierungsprodukte mit Spuren von AOX verursachen, was ihre Ver wendung als besonders milde Tenside im kosmetischen Bereich erschwert.Provide N-acylation products of amino acids, protein hydrolyzates and / or their derivatives products known per se which have been acylated on the nitrogen atom. Their techni cal synthesis is currently carried out practically exclusively via N-acylation using fatty acid chlorine ride in an alkaline medium after the Schotten-Baumann reaction. A disadvantage of this procedure ren is that on the one hand the fatty acid chlorides are very expensive starting materials, on the other cause a contamination of the N-acylation products with traces of AOX, which their Ver difficult as a particularly mild surfactant in the cosmetic field.
Aus der internationalen Anmeldung WO 90/14429 ist ein enzymatisches Verfahren zur N-Acylie rung bekannt, wonach Aminosäureamide mit Fettsäuren oder deren Estern in organischen Lö sungsmitteln in Gegenwart von Enzymen umgesetzt werden. Nach erfolgter Umsetzung werden in einem zweiten enzymatisch katalysierten Verfahrensschritt die erhaltenen N-acylierten Aminosäu reamide zu N-acylierten Aminosäuren hydrolysiert. Ein derartiges zweistufiges Verfahren ist zeitaufwendig und kostenintensiv, zumal noch zusätzlich die Aminosäureamide als Ausgangsver bindung hergestellt werden müssen.International application WO 90/14429 describes an enzymatic process for N-acylia tion known that amino acid amides with fatty acids or their esters in organic solvents be implemented in the presence of enzymes. After the implementation, a second enzymatically catalyzed process step, the N-acylated amino acid obtained reamid hydrolyzed to N-acylated amino acids. Such is a two step process time-consuming and costly, especially since the amino acid amides are also used as starting ver bond must be made.
Nach Untersuchungen von Y. Kimura et. al. in : Proc. Asia-Pacific Biochem. Eng. Conf., S. 109-111, 1992, ist bekannt, daß eine N-Acylierung von Methionin und Tryptophan mit Fettsäuren oder deren Estern in Gegenwart einer Aminoacylase aus aspergillus spec. in wäßrigen Systemen erfol gen kann. Diese Umsetzung erbringt jedoch nur Ausbeuten unter 6 Gew.-%, so daß sich dieses Laborverfahren nicht für eine technische Herstellung eignet.According to studies by Y. Kimura et. al. in: Proc. Asia-Pacific Biochem. Closely. Conf., Pp. 109-111, 1992, it is known that N-acylation of methionine and tryptophan with fatty acids or whose esters in the presence of an amino acylase from aspergillus spec. success in aqueous systems can. However, this reaction only yields below 6 wt .-%, so that this Laboratory processes are not suitable for technical production.
In einem Artikel von D. Montet et. al in: JAOCS, Vol. 67. No. 11, November 1990, Hrsg. von A.O.C.S. - Press. Champaign., werden Ergebnisse über Umsetzungen von Lysin mit Ölsäure allein oder als Triglycerid in Gegenwart von Lipasen und verschiedenen Lösungsmitteln berichtet. Ab hängig von dem gewählten Lösungsmittel und den Verfahrenstemperaturen werden Ausbeuten bis zu 40 Gew.-% erzielt, sofern Reaktionszeiten bis zu 4 Tage gewährt wurden. Derartig lange Reakti onszeiten sind jedoch für einen technischen Prozeß indiskutabel.In an article by D. Montet et. al in: JAOCS, Vol. 67. No. November 11, 1990, published by A.O.C.S. - Press. Champaign., Results from reactions of lysine with oleic acid alone or as a triglyceride in the presence of lipases and various solvents. From depending on the solvent selected and the process temperatures, yields up to 40% by weight if reaction times up to 4 days were allowed. Such a long reaction ons times are however out of the question for a technical process.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein enzymatisch-katalysiertes Verfahren zur N-Acylierung von Aminosäuren, Proteinhydrolysaten und/oder deren Derivate zur Verfügung zu stellen, daß in guten Ausbeuten und in kürzeren Reaktionszeiten die N-acylierten Produkte liefert. Darüber hinaus sollte es sich um ein einfaches einstufiges Verfahren handeln, das zusätzlich mit auf dem Markt zur Verfügung stehenden Ausgangsstoffen durchgeführt werden kann.The object of the present invention was to provide an enzymatically catalyzed process for N-acylation of amino acids, protein hydrolyzates and / or their derivatives are available make sure that the N-acylated products give in good yields and in shorter reaction times. In addition, it should be a simple one-step process that also includes raw materials available on the market can be carried out.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die enzymatische N-Acylierung besonders leicht, in guten Ausbeuten und in kurzen Reaktionszeiten durchgeführt werden kann, wenn zur N-Acylierung spezielle Fettsäurederivate und als Enzym Lipasen und/oder Proteasen eingesetzt wer den.Surprisingly, it was found that the enzymatic N-acylation is particularly easy in good yields and can be carried out in short reaction times if N-acylation special fatty acid derivatives and as enzyme lipases and / or proteases used the.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur enzymatischen N-Acylierung von Aminosäuren, Proteinhydrolysaten und/oder deren Derivaten dadurch gekennzeichnet, daß zur N-Acylierung Fettsäurederivate ausgewählt aus der von Fettsäureestern von mono- und/oder di funktionellen Alkoholen, Fettsäuresalzen und Fettsäureanhydriden gebildeten Gruppe und als En zyme Lipasen und/oder Proteasen eingesetzt werden.The present invention relates to a process for the enzymatic N-acylation of amino acids, protein hydrolyzates and / or their derivatives, characterized in that for N-acylation of fatty acid derivatives selected from that of fatty acid esters of mono- and / or di functional alcohols, fatty acid salts and fatty acid anhydrides formed group and as En zyme lipases and / or proteases are used.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden Fettsäurederivate leiten sich vorzugsweise von Fettsäuren
mit 6 bis 22 Kohlenstoffatome ab. Unter diesen Fettsäuren sind aliphatische Carbonsäuren der
Formel (I) zu verstehen,
The fatty acid derivatives to be used according to the invention are preferably derived from fatty acids having 6 to 22 carbon atoms. These fatty acids are to be understood as meaning aliphatic carboxylic acids of the formula (I)
R1CO-OH (I)
R 1 CO-OH (I)
in der R1CO für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstof fatomen und 0 und/oder 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht.in which R 1 CO represents an aliphatic, linear or branched acyl radical having 6 to 22 carbon atoms and 0 and / or 1, 2 or 3 double bonds.
Typische Beispiele sind Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Öl säure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen, die z. B. bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen oder der Dimerisierung von ungesättigten Fettsäu ren anfallen. Bevorzugt sind Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und insbesondere techni sche Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen wie beispielsweise Kokos-, Palm-, Palm kern- oder Talgfettsäure.Typical examples are caproic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid, capric acid, lauric acid, Isotridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, palmoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oil acid, elaidic acid, petroselinic acid, linoleic acid, linolenic acid, elaeostearic acid, arachic acid, Gadoleic acid, behenic acid and erucic acid and their technical mixtures, the z. B. at the Pressure splitting of natural fats and oils or the dimerization of unsaturated fatty acids arises. Fatty acids with 12 to 18 carbon atoms and in particular techni are preferred cal fatty acids with 12 to 18 carbon atoms such as coconut, palm, palm Nuclear or tallow fatty acid.
Bei der Gruppe der Fettsäureester von monofunktionellen Alkoholen kommen als monofunktio nelle Alkohole solche aliphatische Alkohole mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in Betracht. Besonders bevorzugt wird Methanol als monofunktioneller Alkohol, d. h. besonders bevorzugt sind die Methylester der entsprechenden Fettsäuren. Derartige Methylester sind großtechnisch vorhandene Produkte. Geeignete monofunktionelle Alkohole sind auch Diglyceride.In the group of fatty acid esters of monofunctional alcohols come as monofunctional nell alcohols such aliphatic alcohols with 1 to 22 carbon atoms, preferably with 1 up to 4 carbon atoms. Methanol is particularly preferred as monofunctional Alcohol, d. H. the methyl esters of the corresponding fatty acids are particularly preferred. Such Methyl esters are large-scale products. Suitable monofunctional alcohols are also diglycerides.
Bei der Gruppe der Fettsäureester von difunktionellen Alkoholen kommen als difunktionelle Alko hole Ethylenglykol, Propylenglykol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol sowie Monoglyceride in Betracht.In the group of fatty acid esters of difunctional alcohols come as difunctional alcohols Get ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol and monoglycerides into consideration.
Als Salze der Fettsäuren eignen sich insbesondere die Alkali- und/oder Erdalkalisalze der Fettsäu ren wie Natriumlaurat.Particularly suitable salts of the fatty acids are the alkali and / or alkaline earth metal salts of the fatty acid like sodium laurate.
Bei der Gruppe der Fettsäureanhydride handelt es sich um eine alt bekannte Verbindungsklasse, die auf klassischem Wege durch intermolekularer Wasserabspaltung von zwei Fettsäuren der be schriebenen Art hergestellt werden können.The group of fatty acid anhydrides is a well-known class of compounds the classic way by intermolecular water elimination of two fatty acids of the be written type can be produced.
Die Fettsäurederivate können auch in Mischung mit freien Fettsäuren eingesetzt werden, wobei die Mischungen zu mindestens 20 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 40 Gew.-%, und insbesondere zu mindestens 50 Gew.-%, die Fettsäurederivate und als Rest freie Fettsäuren enthalten. The fatty acid derivatives can also be used in a mixture with free fatty acids, the Mixtures at least 20 wt .-%, preferably at least 40 wt .-%, and in particular at least 50% by weight containing fatty acid derivatives and the rest free fatty acids.
Der Acylierung unterworfen werden Aminosäuren, Proteinhydrolysate und/oder deren Derivate. Die Aminosäuren können natürlichen und/oder technischen Ursprungs sein. Es kann sich um alpha und/oder beta-Aminosäuren handeln. Beispiele für solche Aminosäuren sind alpha- und beta-Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Cystein, Cystin, 3,5-Dibromtyrosin, 3,5-Dijodtyrosin, Glutaminsäure, Glutamin, Glycin, N-Methylglycin (Sarcosin), Histidin, Hydroxylysin, Hydroxy prolin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Thyroxin, Tryptophan, Tyrosin und Valin.Amino acids, protein hydrolyzates and / or their derivatives are subjected to acylation. The amino acids can be of natural and / or technical origin. It can be alpha and / or act beta amino acids. Examples of such amino acids are alpha- and beta-alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, cystine, 3,5-dibromtyrosine, 3,5-diiodotyrosine, Glutamic acid, glutamine, glycine, N-methylglycine (sarcosine), histidine, hydroxylysine, hydroxy prolin, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, thyroxine, Tryptophan, tyrosine and valine.
Proteinhydrolysate stellen Abbauprodukte von tierischen oder pflanzlichen Proteinen, beispiels weise Collagen, Elastin oder Keratin und vorzugsweise Mandel- und Kartoffelprotein sowie insbe sondere Weizen-, Reis- und Sojaprotein dar, die durch saure, alkalische und/oder enzymatische Hydrolyse gespalten werden. Vorzugsweise weisen die Proteinhydrolysate ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 130 bis 4000, vorzugsweise 400 bis 3000 auf. Vorzugsweise werden pflanzliche Proteinhydrolysate auf Basis von Weizengluten oder Reisprotein eingesetzt, deren Herstellung in den beiden Deutschen Patentschriften DE-C1 195 02 167 und DE-C1 195 02 168 (Henkel) beschrieben wird.Protein hydrolyzates are breakdown products of animal or vegetable proteins, for example wise collagen, elastin or keratin and preferably almond and potato protein and esp special wheat, rice and soy protein represented by acidic, alkaline and / or enzymatic Hydrolysis can be split. The protein hydrolyzates preferably have an average Molecular weight in the range of 130 to 4000, preferably 400 to 3000. Preferably vegetable protein hydrolyzates based on wheat gluten or rice protein are used, their manufacture in the two German patents DE-C1 195 02 167 and DE-C1 195 02 168 (Henkel) is described.
Als Derivate von Aminosäuren oder Proteinhydrolysaten werden vorzugsweise die Salze und/oder Ester eingesetzt, insbesondere die Alkali- und/oder Erdalkalisalze sowie die Ester von monofunk tionellen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie Methanol. Sofern die zugrundeliegenden Aminosäuren zwei Carboxylgruppen aufweisen wie die Glutaminsäure können die Mono- und/oder die Disalze bzw. die Mono- und/oder die Diester eingesetzt werden. Sofern die Aminosäureester mit Hydrochlorid stabilisiert worden sind, empfiehlt sich bei deren Einsatz die Anwesenheit eines Amins wie Triethylamin, damit der Stickstoff der zugrundeliegenden Aminosäure für die Acylie rung gut zugänglich ist.The salts and / or are preferably used as derivatives of amino acids or protein hydrolyzates Esters used, especially the alkali and / or alkaline earth metal salts and the esters of monofunk tional alcohols with 1 to 4 carbon atoms such as methanol. If the underlying Amino acids have two carboxyl groups, like glutamic acid, the mono- and / or the disalts or the mono- and / or the diesters are used. Unless the amino acid ester have been stabilized with hydrochloride, the presence of a Amines such as triethylamine so that the nitrogen of the underlying amino acid for the acylie tion is easily accessible.
Ganz besonders bevorzugt im Sinne der Erfindung werden als Aminosäuren die Glutaminsäure, Asparaginsäure, Glycin, N-Methylglycin und/oder Phenylalanin und als Derivate der Aminosäuren das Mono- und/oder Dinatriumsalz der Glutaminsäure, das Mono- und/oder Dinatriumsalz der Asparaginsäure, der Mono- und/oder Dimethylester der Glutaminsäure und der Methylester des Phenylalanins eingesetzt.For the purposes of the invention, very particular preference is given to the amino acids glutamic acid, Aspartic acid, glycine, N-methylglycine and / or phenylalanine and as derivatives of the amino acids the mono- and / or disodium salt of glutamic acid, the mono- and / or disodium salt of Aspartic acid, the mono- and / or dimethyl ester of glutamic acid and the methyl ester of Phenylalanine used.
Das molare Einsatzverhältnis von Fettsäurederivaten zu Aminosäuren, Proteinhydrolysaten und/oder deren Derivaten liegt vorzugsweise im Bereich von 1 : 10 bis 10 : 1, insbesondere von 2 : 1 bis 1 : 2, berechnet als pro mol zur Verfügung stehende Acylgruppe und bezogen auf pro mol zu acylierende Stickstoffgruppe in der Aminosäure, Proteinhydrolysat und/oder deren Derivat.The molar ratio of fatty acid derivatives to amino acids, protein hydrolyzates and / or their derivatives is preferably in the range from 1:10 to 10: 1, in particular from 2: 1 to 1: 2, calculated as per mole of available acyl group and based on per mole acylating nitrogen group in the amino acid, protein hydrolyzate and / or its derivative.
Die N-Acylierung wird durch Anwesenheit von Enzymen katalysiert. Im Sinne der Erfindung sind die Enzyme Lipasen und/oder Proteasen, vorzugsweise Lipasen. Beispiele für geeignete Lipasen sind in der schon zitierten internationalen Anmeldung WO 90/14429 zu finden, die hiermit mit zum Offenbarungsgehalt zählen sollen. Vorzugsweise werden Lipasen aus Cand. cylindracea, cand. lipolytica, cand. rugosa, cand. antartica, cand. utilis, chromobacterium viscosum, geotrichum viscosum, geotrichum candidum, mucor javanicus, mucor miehei, porcine pancreas, pseudomonas spieces., pseudomonas fluorescens, pseudomonas cepacia, rhizopus arrhizus, rhizopus delemar, rhizopus niveus, rhizopus oryzae, aspergillus niger, penicillium roqueforti, penicillium cambertii. Innerhalb dieser Gruppe sind besonders vorteilhaft die Lipasen SP 523R, SP 524R, SP 525R, SP 526R, Novozym 435R (eine immobilisierte Lipase der candi. antarctica) und Lipozym IMR (eine immobilisierte Lipase der mucor miehei), alles Handelsprodukte von Novo Nordisk, sowie die Chirazyme L1 bis L8R, Handelsprodukte von Boehringer Mannheim, eingesetzt.N-acylation is catalyzed by the presence of enzymes. For the purposes of the invention, the enzymes are lipases and / or proteases, preferably lipases. Examples of suitable lipases can be found in the already cited international application WO 90/14429, which are hereby included in the disclosure content. Lipases from Cand. cylindracea, cand. lipolytica, cand. rugosa, cand. antartica, cand. utilis, chromobacterium viscosum, geotrichum viscosum, geotrichum candidum, mucor javanicus, mucor miehei, porcine pancreas, pseudomonas spieces., pseudomonas fluorescens, pseudomonus rhopushia, pseudomonas cepopia delemar, rhizopus niveus, rhizopus oryzae, aspergillus niger, penicillium roqueforti, penicillium cambertii. Within this group, the lipases SP 523 R , SP 524 R , SP 525 R , SP 526 R , Novozym 435 R (an immobilized lipase from candi. Antarctica) and Lipozym IM R (an immobilized lipase from mucor miehei) are all particularly advantageous Commercial products from Novo Nordisk, as well as the Chirazyme L1 to L8 R , commercial products from Boehringer Mannheim.
Als Proteasen eignen sich insbesondere alpha-Chymotrypsin (bovine pancreas), Proteinase (bacil lus subtilis), Subtilisin Calsberg (bacillus subtilis var. Biotecus A).Particularly suitable proteases are alpha-chymotrypsin (bovine pancreas), proteinase (bacil lus subtilis), Subtilisin Calsberg (bacillus subtilis var.Biotecus A).
Die Lipasen und/oder Proteasen können nativ oder immobilisiert auf einem Träger vorliegen.The lipases and / or proteases can be native or immobilized on a carrier.
Die Lipasen und/oder Proteasen sind als Katalysatoren vorzugsweise in Mengen von 0,001 bis 50 Gew.-%, insbesondere in Mengen von 1 bis 30 Gew.-% - berechnet als Lipase und/oder Protease in nativer oder immobilisierter Form und bezogen auf Gesamtmenge an umzusetzenden Ausgangs stoffen - zugegen. Werden die Lipasen und/oder Proteasen in nativer Form zugesetzt, empfehlen sich Mengen von 0,001 bis 15 Gew.-% - bezogen auf Gesamtmenge an umzusetzenden Ausgangs stoffen.The lipases and / or proteases are preferably used as catalysts in amounts of 0.001 to 50 % By weight, in particular in amounts of 1 to 30% by weight, calculated as lipase and / or protease in native or immobilized form and based on the total amount of output to be implemented fabrics - present. If the lipases and / or proteases are added in native form, we recommend amounts of 0.001 to 15 wt .-% - based on the total amount of starting to be converted fabrics.
Die enzymatisch katalysierte N-Acylierung wird vorzugsweise in Anwesenheit von einem oder mehreren organischen Lösungsmitteln durchgeführt. Als organische Lösungsmittel kommen solche in Betracht, die selbst nicht als Substrat von den eingesetzten Enzymen umgesetzt werden. Die Lösungsmittel können sowohl eine einheitliche Phase bilden als auch ein Zweiphasensystem, da die Lipasen und/oder Proteasen auch in der Lage sind, Reaktionen an der Grenzfläche zu katalysie ren. Geeignete Lösungsmittel sind sekundäre und tertiäre Alkohole, Ketone wie Aceton, Ethylme thylketon und Butylmethylketon, etherische Lösungsmittel wie Dialkylether und Tetrahydrofuran, reine Kohlenwasserstoffe wie Pentan, Hexan, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid sowie Mi schungen miteinander. Die organischen Lösungsmitteln können in Mengen bis 30 Gew.-% Wasser als Lösungsmittel enthalten.The enzymatically catalyzed N-acylation is preferably carried out in the presence of one or several organic solvents. Such come as organic solvents into consideration, which are themselves not implemented as a substrate by the enzymes used. The Solvents can form a single phase as well as a two-phase system the lipases and / or proteases are also able to catalyze reactions at the interface Ren. Suitable solvents are secondary and tertiary alcohols, ketones such as acetone, ethylme ethyl ketone and butyl methyl ketone, ethereal solvents such as dialkyl ether and tetrahydrofuran, pure hydrocarbons such as pentane, hexane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and Mi with each other. The organic solvents can be used in amounts of up to 30% by weight of water included as a solvent.
Die enzymatisch katalysierte N-Acylierung wird vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 20 bis 100°C, insbesondere bei 50 bis 70°C durchgeführt.The enzymatically catalyzed N-acylation is preferably carried out at temperatures in the range of 20 to 100 ° C, especially at 50 to 70 ° C.
Das Verfahren kann in verschiedenen Ausführungen durchgeführt werden. Nach einer Variante werden die Aminosäuren oder deren Derivate im Lösungsmittel bzw. im Lösungsmittelgemisch vorgelöst. Anschließend werden die Fettsäurederivate und die Lipasen und/oder Proteasen zugege ben. Unter Rückfluß des Lösungsmittels wird der Reaktionsansatz auf die gewünschte Reaktion stemperatur gebracht. Nach beendeter Reaktion wird der Reaktionsansatz filtriert, wodurch Lipa sen und/oder Proteasen und ggf. weitere unlösliche Bestandteile zurückgehalten werden. Das ge wünschte Produkt wird aus dem Filtrat gewonnen, indem das Lösungsmittel destillativ entfernt wird.The process can be carried out in different versions. According to a variant the amino acids or their derivatives in the solvent or in the solvent mixture solved. The fatty acid derivatives and the lipases and / or proteases are then added ben. The reaction mixture is refluxed with the desired reaction brought temperature. When the reaction is complete, the reaction mixture is filtered, whereby Lipa sen and / or proteases and possibly other insoluble constituents are retained. The ge The desired product is obtained from the filtrate by removing the solvent by distillation becomes.
Nach einer zweiten Variante werden die Fettsäurederivate im Lösungsmittel suspendiert und er wärmt. Unter Rühren wird die Aminosäure oder deren Derivate sowie die Lipase und/oder Protease zugegeben. Die weitere Verfahrensführung entspricht der ersten Variante.According to a second variant, the fatty acid derivatives are suspended in the solvent and he warms. With stirring, the amino acid or its derivatives and the lipase and / or protease admitted. The further procedure corresponds to the first variant.
Nach einer dritten Variante werden die Fettsäurederivate und die Aminosäuren oder deren Derivate zusammen im Lösungsmittelgemisch vorgelegt und anschließend die Lipase und/oder Protease als Katalysatoren zugegeben. Insbesondere bei dieser Verfahrensvariante ist auf den pH-Wert der Lösung zu achten. Der pH-Wert sollte so gewählt werden, daß noch keine Protonierung des freien Stickstoffatoms der Aminosäure, Proteinhydrolysate oder deren Derivate erfolgt. Ein Hinweis auf die zu wählenden pH-Werte kann der Fachmann den entsprechenden pKs-Werten der Aminosäu ren, Proteinhydrolysaten oder deren Derivate entnehmen.According to a third variant, the fatty acid derivatives and the amino acids or their derivatives submitted together in the solvent mixture and then the lipase and / or protease as Catalysts added. In this variant of the process in particular, the pH value Solution to look out for. The pH should be chosen so that no protonation of the free Nitrogen atom of the amino acid, protein hydrolyzates or their derivatives. A hint for the skilled worker can determine the pH values to be selected from the corresponding pKs values of the amino acid Ren, protein hydrolyzates or their derivatives.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen als hautfreundliches Tensid, insbesondere in Wasch- und Reinigungs mitteln, beispielsweise in der Textilindustrie, in der Nahrungsmittelindustrie, für die Herstellung von Waschmitteln oder für die Herstellung von kosmetischen Zubereitungen. Da es sich um ein hautfreundliches Tensid handelt, ist es insbesondere für kosmetische Zubereitungen geeignet. Als kosmetische Zubereitungen werden Haar- und Körperpflegemittel verstanden, die die nach der Erfindung zugänglichen Tenside in Mengen von 1 bis 35 Gew.-% enthalten. Die kosmetischen Zu bereitungen können selbstverständlich weitere Tenside sowie übliche Bestandteile in üblichen Mengen enthalten.Another object of the present invention relates to the use of the invention Compounds produced as a skin-friendly surfactant, especially in washing and cleaning agents, for example in the textile industry, in the food industry, for production of detergents or for the manufacture of cosmetic preparations. Since it is a skin-friendly surfactant, it is particularly suitable for cosmetic preparations. As Cosmetic preparations are understood to be hair and body care products that are used according to the Invention accessible surfactants contained in amounts of 1 to 35 wt .-%. The cosmetic accessories Preparations can of course other surfactants as well as usual ingredients in usual Amounts included.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen als Tensid in der Umwelttechnologie, insbesondere für die Erdreichsa nierung und Wasserbehandlung. Another object of the present invention relates to the use of the invention Compounds produced as a surfactant in environmental technology, especially for the Erdsa nation and water treatment.
7,6 g (0,036 mol) Glutaminsäuredimethylester und 11,5 g (0,03 mol) Laurinsäureanhydrid wurden in 50 ml Butylmethylketon suspendiert und mit 3,6 g (0,036 mmol) Triethylamin versetzt. Die Be handlung mit Triethylamin diente zur Vorbehandlung des mit Hydrochlorid stabilisierten Gluta minsäuredimethylesters. Nach Zusatz von 1,8 g Novozym 435R, ein Handelsprodukt der Firma Novo Nordisk (eine immobilisierte Lipase aus cand. antartica), wurde das Reaktionsgemisch im Rotationsverdampfer auf 70°C erhitzt. Nach 24 bzw. 36 Stunden wurde die Reaktion beendet. Das Enzym sowie die unlöslichen Bestandteile wurden abfiltriert und mit Aceton gewaschen. Aus der erhaltenen Lösung wurde das restliche Lösungsmittel destillativ entfernt, so daß das Reaktionspro dukt als Feststoff anfiel.7.6 g (0.036 mol) of dimethyl glutamic acid and 11.5 g (0.03 mol) of lauric anhydride were suspended in 50 ml of butyl methyl ketone, and 3.6 g (0.036 mmol) of triethylamine were added. The treatment with triethylamine was used to pretreat the hydrochloride-stabilized dimethyl glutamate. After adding 1.8 g of Novozym 435 R , a commercial product from Novo Nordisk (an immobilized lipase from cand. Antartica), the reaction mixture was heated to 70 ° C. in a rotary evaporator. The reaction was terminated after 24 and 36 hours, respectively. The enzyme and the insoluble constituents were filtered off and washed with acetone. The remaining solvent was removed by distillation from the solution obtained, so that the reaction product was obtained as a solid.
Das Rohprodukt wurde NMR-spektroskopisch und mittels GC-Analyse identifiziert. Die Ausbeute des Rohproduktes betrug nach 24 Stunden 52 Gew.-% und nach 36 Stunden 65 Gew.-% - bezogen auf Feststoff.The crude product was identified by NMR spectroscopy and by means of GC analysis. The yield of the crude product was 52% by weight after 24 hours and 65% by weight after 36 hours on solid.
Durch Säulenchromatografie bzw. durch Umkristallisation kann hochreines Produkt erhalten wer den.High-purity product can be obtained by column chromatography or by recrystallization the.
1,1 g (6 mmol) Glutaminsäuredinatriumsalz wurden in 5 ml Wasser gelöst und mit 20 ml Butyl methylketon versetzt. Nach Zugabe von 1,3 g (6 mmol) Laurinsäuremethylester und 0,4 g Novo zym 435R (immobilisierte Lipase der cand. antartica), ein Handelsprodukt der Firma Novo Nor disk), wurde das Reaktionsgemisch im Rotationsverdampfer auf 70°C erhitzt. Nach 24 Stunden wurde die Reaktion beendet. Die Aufarbeitung erfolgte analog Beispiel 1. Das Rohprodukt wurde NMR-spektroskopisch und mittels GC-Analyse identifiziert. Die Ausbeute des Rohproduktes be trug 25 Gew.-% - bezogen auf Feststoff.1.1 g (6 mmol) of disodium glutamic acid were dissolved in 5 ml of water and 20 ml of butyl methyl ketone were added. After adding 1.3 g (6 mmol) of methyl laurate and 0.4 g of Novo zym 435 R (immobilized lipase from cand. Antartica), a commercial product from Novo Nor disk), the reaction mixture was heated to 70 ° C. in a rotary evaporator. The reaction was terminated after 24 hours. Working up was carried out analogously to Example 1. The crude product was identified by NMR spectroscopy and by means of GC analysis. The yield of the crude product was 25% by weight, based on the solids.
1,6 g (10 mmol) Phenylalaninmethylester wurden mit 10 ml eines 50 gew.-%igen Dimethylforma mid-Phosphatpuffer (pH=8) und 1,3 g (6 mmol) Laurinsäuremethylester versetzt. Nach Zugabe von 10 mg alpha-Chymotrypsin (Bovine pancreas), Handelsprodukt der Firma Sigma, wurde das Reaktionsgemisch 8 Stunden bei 20°C gerührt. Die Aufarbeitung erfolgte analog Beispiel 1. 1.6 g (10 mmol) of phenylalanine methyl ester were mixed with 10 ml of a 50% by weight dimethylforma mid-phosphate buffer (pH = 8) and 1.3 g (6 mmol) methyl laurate were added. After encore of 10 mg alpha-chymotrypsin (Bovine pancreas), commercial product from Sigma, was the Reaction mixture stirred at 20 ° C for 8 hours. Working up was carried out analogously to Example 1.
Das Rohprodukt wurde NMR-spektroskopisch und mittels GC-Analyse identifiziert. Die Ausbeute des Rohproduktes betrug 20 Gew.-% - bezogen auf Feststoff -.The crude product was identified by NMR spectroscopy and by means of GC analysis. The yield of the crude product was 20% by weight, based on solids.
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