DE60025799T2 - Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven Aminosäuren - Google Patents

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Eiji Nishinomiya-shi Nitta
Yuko Toyonaka-shi Kobayashi
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
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Description

  • Fachgebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer optisch aktiven Aminosäure und dgl.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Eine optisch aktive Aminosäure ist als Verbindung bekannt, die als Zwischenprodukt für ein Arzneimittel, wie ein Mittel gegen Asthma, ein Mittel gegen Depressionen und ein antithrombotisches Mittel, und als Futter- oder Nahrungszusatz und dgl. geeignet ist.
  • Von einem biochemischen Verfahren zur Herstellung einer optisch aktiven Aminosäure wird im Allgemeinen angenommen, dass es vorteilhaft in Bezug auf die Einfachheit eines Verfahrens, die Ausbeute eines Produkts, die Preise der Ausgangssubstanzen und die optische Reinheit einer gewünschten Substanz bei Vergleichen mit einem chemischen Syntheseverfahren ist. Ein solches biochemisches Verfahren kann zum Beispiel ein Verfahren sein, bei dem eines der optischen Isomere einer Aminosäure als racemisches Gemisch zersetzt wird, ein Verfahren, bei dem eine Aminoacylform einer Aminosäure als racemisches Gemisch auf optisch selektive Weise deacyliert wird, ein Verfahren, bei dem eine Aminosäure als L-Form aus einer Ketosäure in Gegenwart einer Amino-Donorverbindung hergestellt wird, und ein Verfahren unter Verwendung einer Fermentation eines Mikroorganismus.
  • US 5316943 stellt ein enzymatisches oder mikrobielles Bioumwandlungsverfahren bereit, das zur Herstellung von L-Aminosäuren aus dem entsprechenden racemischen Gemisch oder aus reinen D-Aminosäurequellen in der Lage ist.
  • EP 310949 A bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von D-Alanin, gekennzeichnet durch Kultivieren eines Mikroorganismus, der zur Gattung Brevibacterium gehört und die Fähigkeit, D-Alanin herzustellen, und eine Beständigkeit gegen D-Cycloserin aufweist, wobei D-Alanin in einem Kulturmedium hergestellt und angesammelt wird und D-Alanin aus der Kulturlösung erhalten wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur effizienten Herstellung einer optisch aktiven Aminosäure bereitzustellen.
  • Wir haben jetzt ein biologisches Material gefunden, das die Fähigkeit hat, eines der optischen Isomere einer bestimmten Aminosäure in das andere der optischen Isomere umzuwandeln, wobei die Isomerie auf einem asymmetrischen Kohlenstoffatom beruht, an das sowohl eine Aminogruppe als auch eine Carboxylgruppe gebunden ist und die vorstehend beschriebene Fähigkeit nicht ernsthaft durch einen Aminosäuretransferaseinhibitor β-Chlor-D-alanin, β-Chlor-L-alanin oder Gabaculin inhibiert wird, und gelangten schließlich zur vorliegenden Erfindung durch Verwenden des biologischen Materials für die Herstellung einer optisch aktiven Aminosäure der vorstehend beschriebenen Aminosäure.
  • Genauer stellt die vorliegende Erfindung bereit:
    • 1. Ein Verfahren zur Herstellung aus einem der optischen Isomere (optisches Isomer I) einer Aminosäure, die durch Formel (1) dargestellt wird: R-CH(NH2)-COOH (1)(worin R eine gegebenenfalls substituierte C1-C12-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C4-C8-Cycloalkylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte C6-C14-Arylgruppe ist) (nachstehend wird sie manchmal als Aminosäure (1) bezeichnet) das andere der optischen Isomere (optisches Isomer II), wobei das Verfahren Umsetzen eines biologischen Materials, das die Fähigkeit hat, das eine der optischen Isomere (optisches Isomer I) in das andere der optischen Isomere (optisches Isomer II) umzuwandeln, wobei die Isomerie auf einem asymmetrischen Kohlenstoffatom, an das sowohl eine Aminogruppe als auch eine Carboxylgruppe gebunden ist, beruht, wobei die Fähigkeit nicht durch einen Aminosäuretransferaseinhibitor β-Chlor-D-alanin, β-Chlor-L-alanin oder Gabaculin inhibiert wird, mit einem der optischen Isomere (optisches Isomer I) und die Umwandlungsfähigkeit in Gegenwart eines Inhibitors etwa 70 % oder mehr von derjenigen in Abwesenheit des Inhibitors ist, wenn angenommen wird, dass die Fähigkeit in Abwesenheit des Inhibitors 100 % ist. (Nachstehend wird es manchmal als Verfahren der vorliegenden Erfindung bezeichnet.)
    • 2. Das Verfahren nach vorstehendem 1, wobei das eine der optischen Isomere (optisches Isomer I) eine D-Form ist und das andere der optischen Isomere (optisches Isomer II) eine L-Form ist.
    • 3. Das Verfahren nach vorstehendem 1, wobei das eine der optischen Isomere (optisches Isomer I) mit dem das biologische Material umgesetzt wird, in einem Gemisch mit dem anderen der optischen Isomere (optisches Isomer II) vorliegt.
    • 4. Das Verfahren nach vorstehendem 1, wobei das biologische Material eine ganze Zelle ist.
    • 5. Das Verfahren nach vorstehendem 1, wobei das biologische Material eines ist, das von einem Mikroorganismus stammt, der zur Gattung Arthrobacter, Flavimonas, Klebsiella, Norcadia, Pseudomonas, Rhizobium, Saccharopolyspora oder Streptomyces gehört.
    • 6. Das Verfahren nach vorstehendem 1, wobei das biologische Material eines ist, das von einem Mikroorganismus stammt, der Arthobacter pascens, Flavimonas oryzihabitans, Klebsiella planticola, Nocardia diaphanozonaria, Pseudomonas chlororaphis, Pseudomonas oleovorans, Pseudomonas oxalaticus, Pseudomonas taetrolens, Rhizobium meliloti, Saccharopolyspora hirsuta oder Streptomyces roseus zugeordnet ist.
    • 7. Das Verfahren nach vorstehendem 1, wobei das biologische Material eines ist, das vom Arthrobacter pascens-Stamm IFO12139, Flavimonas oryzihabitans-Stamm JCM2952, Klebsiella planticola-Stamm JCM7251, Nocardia diaphanozonaria-Stamm JCM 3208, Pseudomonas chlororaphis-Stamm IFO3521, Pseudomonas oleovorans-Stamm IFO13583, Pseudomonas oxalaticus-Stamm IFO13593, Pseudomonas taetrolens-Stamm IFO3460, Rhizobium meliloti-Stamm IFO14782, Saccharopolyspora hirsuta subsp. kobensis-Stamm JCM9109 oder Streptomyces roseus-Stamm IFO12818 stammt.
    • 8. Ein Verfahren zum Verbessern der optischen Reinheit einer Aminosäure, die durch die Formel (1) dargestellt wird: R-CH(NH2)-COOH (1)(worin R eine gegebenenfalls substituierte C1-C12-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C4-C8-Cycloalkylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte C6-C14-Arylgruppe ist), wobei das Verfahren Umsetzen eines biologisches Material, das die Fähigkeit hat, eines der optischen Isomere (optisches Isomer I) der Aminosäure in das andere der optischen Isomere (optisches Isomer II) umzuwandeln, wobei die Isomerie auf einem asymmetrischen Kohlenstoffatom, an das sowohl eine Aminogruppe als auch eine Carboxylgruppe gebunden ist, beruht, und wobei die Fähigkeit nicht durch einen Aminosäuretransferaseinhibitor β-Chlor-D-alanin, β-Chlor-L-alanin oder Gabaculin inhibiert wird, mit der Aminosäure, die durch die Formel (1) dargestellt wird, umfasst, und wobei die Umwandlungsfähigkeit in Gegenwart eines Inhibitors etwa 70 % oder mehr derjenigen in Abwesenheit des Inhibitors ist, wenn angenommen wird, dass die Fähigkeit in Abwesenheit des Inhibitors 100 % ist.
    • 9. Das Verfahren nach vorstehendem 8, wobei das eine der optischen Isomere (optisches Isomer I) eine D-Form ist und das andere der optischen Isomere (optisches Isomer II) eine L-Form ist.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung wird nachstehend im Einzelnen beschrieben.
  • Ein biologisches Material, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist ein biologisches Material, das die Fähigkeit hat, eines der optischen Isomere (optisches Isomer I) der Aminosäure (1) in das andere der optischen Isomere (optisches Isomer II) umzuwandeln, wobei die Isomerie auf einem asymmetrischen Kohlenstoffatom beruht, an das sowohl eine Aminogruppe als auch eine Carboxylgruppe gebunden ist, und die Fähigkeit nicht durch einen Aminosäuretransferaseinhibitor β-Chlor-D-alanin, β-Chlor-L-alanin oder Gabaculin inhibiert wird (nachstehend manchmal als erfindungsgemäßes biologisches Material bezeichnet).
  • Die Fähigkeit, dass nicht ernsthaft durch einen hier beschriebenen Aminosäuretransferaseinhibitor β-Chlor-D-alanin, β-Chlor-L-alanin oder Gabaculin inhibiert wird, bedeutet, dass die Umwandlungsfähigkeit in Gegenwart des Inhibitors etwa 70 % oder mehr derjenigen in Abwesenheit des Inhibitors ist, wenn angenommen wird, dass die Fähigkeit in Abwesenheit des Inhibitors 100 % ist. Außerdem ist bevorzugt, dass die Fähigkeit nicht wesentlich durch einen hier beschriebenen Aminosäuretransferaseinhibitor β-Chlor-D-alanin, β-Chlor-L-alanin oder Gabaculin inhibiert wird, was bedeutet, dass die Umwandlungsfähigkeit in Gegenwart eines Inhibitors etwa 90 % oder mehr von der in Abwesenheit des Inhibitors beträgt, wenn angenommen wird, dass die Fähigkeit in Abwesenheit des Inhibitors 100 % ist.
  • Während eine vorstehend beschriebene Umwandlungsreaktion die Bildung eines Produkts (optisches Isomer II) einbezieht, das dem Verbrauch eines Substrats (optisches Isomer I) entspricht, bis ein Gleichgewicht erreicht ist und folglich die Reaktionsgeschwindigkeit sich mit der Zeit verringert, nimmt das Produkt mit der Zeit in einem frühen Stadium der Reaktion, in dem das Substrat in großem Überschuss vorhanden ist, linear zu, was eine Reaktionsgeschwindigkeit ergibt, die für den relevanten Zustand spezifisch ist. Demgemäß wird ein experimenteller Wert, der in einem frühen Stadium der Reaktion beobachtet wird, geeigneterweise zum Beurteilen der vorstehend beschriebenen Fähigkeit der Umwandlung verwendet, aber ein Wert, der im Stadium des Gleichgewichts beobachtet wird, kann ebenfalls wegen der Tatsache verwendet werden, dass in einem frühen Stadium der Umsetzung eine bestimmte Kombination der Art oder der Menge eines Substrats oder der Form oder der Menge des biologischen Materials der vorliegenden Erfindung Schwierigkeiten bei der Stabilisierung der Umsetzung bewirken können oder der beobachtete Wert durch geringen Verbrauch des Substrats oder geringe Bildung des Produkts schwankt. Selbstverständlich werden die Werte in beiden Stadien zusammen zum Bilden einer umfassenden Entscheidung in Erwägung gezogen.
  • β-Chloralanin ist als Inhibitor der Aspartataminotransferase (E.C. 2.6.1.1) und D-Alaninaminotransferase (E.C. 2.6.1.21) bekannt und Gabaculin ist als Inhibitor von D-Alaninaminotransferase (E.C. 2.6.1.21), β-Alaninpyruvataminotransferase (E.C. 2.6.1.18) und 4-Aminobutyrataminotransferase (E.C. 2.6.1.19) bekannt.
  • Das erfindungsgemäße biologische Material kann in verschiedenen Formen, wie einer Mikroorganismenkultur und einer Mikroorganismenzelle, die von einer Mikroorganismenkultur durch Zentrifugation abgetrennt wurde, sowie jenen, die daraus durch bestimmte Behandlungen erhalten werden, verwendet werden. Jene, die durch hier bezeichnete bestimmte Behandlungen erhalten werden, können zum Beispiel gefriergetrocknete Zellen, mit Aceton getrocknete Zellen, gemahlene Zellen, autolysierte Zellen, mit Ultraschall behandelte Zellen, mit Alkali behandelte Zellen, mit organischem Lösungsmittel behandelte Zellen, zellfreier Extrakt, rohe Enzyme, ein gereinigtes Enzym und dgl., sowie ein immobilisiertes Material, daraus erhalten durch Immobilisieren eines der vorstehend aufgeführten Materialien gemäß einem bekannten Verfahren, wie einem Träger-Aufbringungsverfahren unter Verwendung einer Adsorption an einen anorganischen Träger, wie Kieselgel oder einem keramischen Material, einem Polysaccharidderivat, wie DEAE-Cellulose, einem synthetisierten Polymer, wie Amberite IRA-935 (hergestellt von Rohm und Haas) und ein Einschlußverfahren unter Verwendung eines Einschlusses in eine Netzwerkmatrix eines Polymers, wie einem Polyacrylamid, einem Schwefel enthaltenden Polysaccharidgel (z.B. Carrageenangel), einem Alginsäuregel, einem Agargel und dgl. sein.
  • Ein bevorzugtes Beispiel des biologischen Materials der vorliegenden Erfindung kann ein Material sein, das von einem Mikroorganismus stammt, der zur Gattung Arthrobacter, Flavimonas, Klebsiella, Norcadia, Pseudomonas, Rhizobium, Saccharopolyspora und Streptomyces gehört, vorzugsweise ein Material, das von einem Mikroorganismus stammt, der Arthrobacter pascens, Flavimonas oryzihabitans, Klebsiella planticola, Nocardia diaphanozonaria, Pseudomonas chlororaphis, Pseudomonas oleovorans, Pseudomonas oxalaticus, Pseudomonas taetrolens, Rhizobium meliloti, Saccharopolyspora hirsuta und Streptomyces roseus zugeordnet ist, und typischerweise ein Material, das vom Athrobacter pascens-Stamm IFO12139, Flavimonas oryzihabitans-Stamm JCM2952, Klebsiella planticola-Stamm JCM7251, Nocardia diaphanozonaria-Stamm JCM3208, Pseudomonas chlororaphis-Stamm IFO3521, Pseudomonas oleovorans-Stamm IFO13583, Pseudomonas oxalaticus-Stamm IFO13593, Pseudomonas taetrolens-Stamm IFO3460, Rhizobium meliloti-Stamm IFO14782, Saccharopolyspora hirsuta subsp. kobensis-Stamm JCM9109 und Streptomyces roseus-Stamm IFO12818 stammt.
  • Wenn das biologische Material der vorliegenden Erfindung ein Mikroorganismus ist, kann es ein wilder Stamm eines Mikroorganismus oder eine von einem solchen wilden Stamm durch eine Behandlung mit einem Reagens oder UV abgeleitete Variante sein, mit der Maßgabe, dass sie die vorstehend beschriebene Fähigkeit aufweist.
  • Ein solcher Mikroorganismus (nachstehend manchmal als erfindungsgemäßer Mikroorganismus bezeichnet) kann durch die folgende Kultivierung hergestellt werden.
  • Die Zusammensetzung des Mediums zum Kultivieren des erfindungsgemäßen Mikroorganismus ist nicht besonders beschränkt, und ein üblicherweise zum Kultivieren eines Mikroorganismus verwendetes Medium, das eine Kohlenstoffquelle und eine Stickstoffquelle, organische und anorganische Salze, wie geeignet, enthält, kann verwendet werden. Eine Kohlenstoffquelle kann zum Beispiel ein Saccharid, wie Glucose, Fructose, Saccharose, Dextrin und dgl., ein Zuckeralkohol, wie Glycerin, Sorbit und dgl., eine organische Säure, wie Fumarsäure, Citronensäure, Brenztraubensäure und dgl., sein. Die Menge der vorstehend aufgeführten Kohlenstoffquelle, die zu einem Medium zuzugeben ist, beträgt üblicherweise etwa 0,1 % (Gew./Vol.) bis etwa 10 % (Gew./Vol.). Eine Stickstoffquelle kann zum Beispiel ein Ammoniumsalz einer anorganischen Säure, wie Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Ammoniumphosphat und dgl., ein Ammoniumsalz einer organischen Säure, wie Ammoniumfumarat, Ammoniumcitrat und dgl., eine natürliche organische Stickstoffquelle, wie Fleischextrakt, Hefeextrakt, Malzextrakt, Sojabohnenpulver, Maisquellwasser, Baumwollsaatöl, getrocknete Hefe, Caseinhydrolysat und dgl., sowie Aminosäuren sein. Unter den vorstehend aufgeführten können natürliche organische Stickstoffquellen und Aminosäuren am häufigsten auch als Kohlenstoff- und Stickstoffquellen verwendet werden. Die Menge der Stickstoffquelle, die zuzugeben ist, beträgt üblicherweise etwa 0,1 % (Gew./Vol.) bis etwa 10 % (Gew./Vol.). Ein anorganisches Salz kann zum Beispiel ein Phosphat, wie Kaliumphosphat, Dikaliumphosphat, Natriumphosphat, Dinatriumphosphat und dgl., ein Chlorid, wie Kaliumchlorid, Natriumchlorid, Kobaltchlorid-Hexahydrat und dgl., ein Sulfat, wie Magnesiumsulfat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Zinksulfat-Heptahydrat, Mangansulfat-Trihydrat und dgl., sein und die zuzugebende Menge beträgt üblicherweise etwa 0,0001 % (Gew./Vol.) bis etwa 1 % (Gew./Vol.)
  • Der Mikroorganismus der vorliegenden Erfindung kann gemäß einem herkömmlichen Verfahren kultiviert werden, das zum Kultivieren eines Mikroorganismus verwendet wird, einschließlich einer Festphasenkultivierung, einer Flüssigphasenkultivierung (eine Röhrchenschüttelkultivierung, eine Umkehrschüttelkultivierung, eine Rotationsschüttelkultivierung, eine Gefäßfermentation (Gefäßfermenterkultivierung, Behälterkultivierung) und dgl. sein. Insbesondere wenn ein Gefäßfermenter verwendet wird, sollte aseptische Luft in den Gefäßfermenter üblicherweise mit einer Belüftungsgeschwindigkeit von dem etwa 0,1 bis etwa 2fachen des Volumens der Kulturflüssigkeit pro Minute eingebracht werden. Die Temperatur, bei der die Kultivierung durchgeführt wird, kann in dem Bereich variieren, der ermöglicht, dass ein Mikroorganismus wächst und vorzugsweise wird die Kultivierung zum Beispiel bei einer Temperatur im Bereich von etwa 15°C bis etwa 40°C und bei einem pH-Wert des Mediums im Bereich von etwa 6 bis etwa 8 durchgeführt. Die Kultivierungsdauer kann abhängig von verschiedenen Faktoren der Kultivierbedingungen variieren und eine Dauer im Bereich von etwa 1 Tag bis etwa 10 Tagen wird üblicherweise bevorzugt.
  • Der erfindungsgemäße Mikroorganismus kann zum Beispiel basierend auf der Fähigkeit der Umwandlung von p-Chlorphenylalanin als racemisches Gemisch in ein optisch aktives p-Chlorphenylalanin gewählt werden. Entsprechend der Stereochemie des wie vorstehend beschrieben erhaltenen optischen Isomers kann der gewählte Mikroorganismus bei der Herstellung des einen der optischen Isomere, L- oder D-Form, der Aminosäure (1) wie gewünscht verwendet werden.
  • R der erfindungsgemäßen Aminosäure (1) ist ein gegebenenfalls substituierter C1-C12-Alkylrest (ein C1-C12-Alkylrest, ein substituierter C1-C12-Alkylrest), ein gegebenenfalls substituierter C4-C8-Cycloalkylrest (ein C4-C8-Cycloalkylrest, ein substituierter C4-C8-Cycloalkylrest), ein gegebenenfalls substituierter C6-C14-Arylrest (ein C6-C14-Arylrest oder ein substituierter C6-C14-Arylrest). Der C1-C12-Alkylrest kann zum Beispiel eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, 1-Methylethyl-, 2-Methylpropyl-, 1-Methylpropyl-, 1,1-Dimethylethyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecylgruppe und dgl. sein und der C4-C8-Cycloalkylrest kann zum Beispiel eine Cyclobutyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl-, Cyclooctylgruppe und dgl. sein und der C6-C14-Arylrest kann zum Beispiel eine Phenyl- und Naphthylgruppe sein.
  • Der hier in Bezug auf den substituierten C1-C12-Alkylrest als R verwendete Begriff „substituiert" bedeutet, dass eins oder mehrere, üblicherweise 1 bis 5 Wasserstoffatome im Alkylrest durch die gleichen oder unterschiedliche Reste ersetzt sind, ausgewählt aus einem C4-C8-Cycloalkylrest; einem C4-C8-Cycloalkylrest, substituiert mit einem oder mehreren Resten, ausgewählt aus einem C1-C3-Alkylrest, C1-C3-Alkoxyrest, einer Aminogruppe, einer Cyanogruppe, einer Hydroxylgruppe und einem Halogenatom; einem C1-C2-Alkoxyrest; einem C1-C2-Alkylthiorest; einer Methylendioxygruppe; einer Hydroxylgruppe; einer Cyanogruppe; einer Carboxylgruppe; einem C2-C5-Alkyloxycarbonylrest; einer Aminogruppe; einem Mono- oder Di-(C1-C5)alkylaminorest; einer Aminocarbonylgruppe; einer Guanidinogruppe; einer 3-Indolylgruppe; einer Mercaptogruppe; einer Phenylgruppe; einer Phenylgruppe, substituiert mit einem oder mehreren Resten, ausgewählt aus einem C1-C3-Alkylrest, einem C1-C3-Alkoxyrest, einer Aminogruppe, einer Cyanogruppe, einer Benzyloxygruppe, einer Hydroxylgruppe und einem Halogenatom; einer Phenoxygruppe; einer Phenoxygruppe, substituiert mit einem oder mehreren Resten, ausgewählt aus einem C1-C3-Alkylrest, einem C1-C3-Alkoxyrest, einer Aminogruppe, einer Cyanogruppe, einer Benzyloxygruppe, einer Hydroxylgruppe und einem Halogenatom; einer Naphthylgruppe; einer Naphthylgruppe, substituiert mit einem oder mehreren Resten, ausgewählt aus einem C1-C3-Alkylrest, einem C1-C3-Alkoxyrest, einer Aminogruppe, einer Cyanogruppe, einer Benzyloxygruppe, einer Hydroxylgruppe und einem Halogenatom; einer Benzyloxygruppe und einem Halogenatom. Bevorzugte Substituenten können zum Beispiel Methyl-, Ethyl-, Cyclohexyl-, Methoxy-, Ethoxy-, Methylthio-, Ethylthio-, Aminocarbonyl-, Guanidino-, 3-Indolyl-, Mercapto-, Methylendioxy-, Hydroxyl-, Cyano-, Amino-, Carboxyl-, Phenyl-, Benzyloxy-, Dibenzyloxyphenyl- und Methylendioxyphenylgruppen, sowie Fluor-, Chlor- und Bromatome sein.
  • Der Begriff „substituiert", der hier in Bezug auf den substituierten C4-C8-Cycloalkylrest als R verwendet wird, bedeutet, dass eines oder mehrere, üblicherweise 1 bis 3 Wasserstoffatome in dem Cycloalkylrest durch gleiche oder unterschiedliche Substituenten, ausgewählt aus einem C1-C3-Alkylrest, C1-C3-Alkoxyrest, einer Aminogruppe, einer Cyanogruppe, einer Hydroxylgruppe und einem Halogenatom, substituiert sind.
  • Der Begriff „substituiert", der hier in Bezug auf den substituierten C6-C14-Arylrest als R verwendet wird, bedeutet, dass eines oder mehrere, üblicherweise 1 bis 5 Wasserstoffatome im Arylrest durch gleiche oder unterschiedliche Substituenten, ausgewählt aus einem C1-C3-Alkylrest; einem halogenierten C1-C2-Alkylrest; einem C1-C2-Alkoxyrest; einer Methylendioxygruppe; einer Hydroxylgruppe; einer Cyanogruppe; einer Carboxylgruppe; einem C2-C5-Alkyloxycarbonylrest; einer Aminogruppe; einem Mono- oder Di(C1-C5)alkylaminorest; einer Phenylgruppe; einer Phenylgruppe, substituiert mit einem oder mehreren Substituenten, ausgewählt aus einem C1-C3-Alkylrest, einem C1-C3-Alkoxyrest und einer Hydroxylgruppe; einer Phenoxygruppe; einer Phenoxygruppe, substituiert mit einem oder mehreren Substituenten, ausgewählt aus einem C1-C3-Alkoxyrest und einer Hydroxylgruppe; einer Benzyloxygruppe; und einem Halogenatomatom, und vorzugsweise durch gleiche oder unterschiedliche Substituenten, ausgewählt aus Methyl-, Ethyl-, Monochlormethyl-, Trifluormethyl-, Methoxy-, Methylendioxy-, Hydroxy-, Cyano-, Amino-, Carboxyl-, Phenyl- und Benzyloxygruppen, sowie Fluor-, Chlor- und Bromatomen, substituiert sind.
  • Typischerweise können als bevorzugtes R der C1-C12-Alkylrest oder der substituierte C1-C12-Alkylrest zum Beispiel Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, 1-Methylethyl-, 2-Methylpropyl-, 1-Methylpropyl-, 1,1-Dimethylethyl-, 3-Guanidinopropyl-, 3-Indolylmethyl-, Hydroxymethyl-, 1-Hydroxyethyl-, 2-Hydroxyethyl-, Methylthioethyl-, Ethylthioethyl-, 4-Aminobutyl-, Carboxymethyl-, Carboxyethyl-, Aminocarbonylmethyl-, Aminocarbonylethyl-, Benzyl-, p-Hydroxyphenylmethyl-, p-Chlorphenylmethyl-, p-Fluorphenylmethyl-, m-Cyanophenylmethyl- und Naphthylmethylgruppen sein.
  • Der C4-C8-Cycloalkylrest oder der substituierte C4-C8-Cycloalkylrest können zum Beispiel Cyclohexyl- und 4-Chlorcyclohexylgruppen sein und ein C6-C14-Arylrest oder ein substituierter C6-C14-Arylrest können zum Beispiel Phenyl-, p-Hydroxyphenyl-, p-Chlorphenyl- und Naphthylgruppen sein.
  • Die erfindungsgemäße Aminosäure (1) kann zum Beispiel Alanin, Norvalin, tert-Leucin, Methionin, 2-Aminobuttersäure, 2-Aminoadipinsäure, Serin, O-Methylserin, Threonin, Phenylglycin, Phenylalanin, p-Chlorphenylalanin, p-Fluorphenylalanin, Naphthylglycin, Naphthylalanin und dgl. sein.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, wenn das andere der optischen Isomere (optisches Isomer II), d.h. die Aminosäure (1) wie gewünscht, eine L-Form ist, dann das verwendete biologische Material der vorliegenden Erfindung eines, das die Fähigkeit hat, eine D-Form der Aminosäure (1) in die L-Form davon umzuwandeln, und eine verwendete Ausgangssubstanz kann nur das eine der optischen Isomere (optisches Isomer I), d.h. die D-Form der Aminosäure (1) sein oder kann ein Gemisch der D-Form und der L-Form sein. Wenn das andere der optischen Isomere (optisches Isomer II), d.h. die Aminosäure (1), wie gewünscht, eine D-Form ist, dann ist das verwendete biologische Material der vorliegenden Erfindung eines, das die Fähigkeit hat, eine L-Form der Aminosäure (1) in die D-Form davon umzuwandeln, und eine verwendete Ausgangssubstanz kann nur das eine der optischen Isomere (optisches Isomer I), d.h. die L-Form der Aminosäure (1) sein oder kann ein Gemisch der D-Form und der L-Form sein. Wenn ein solches Gemisch der D-Form und der L-Form der Aminosäure (1) verwendet wird, ist das Verhältnis zwischen ihnen nicht besonders beschränkt und industriell ist bevorzugt, ein etwa 1:1 racemisches Gemisch zu verwenden. In einer anderen Ausführungsform wird ein Gemisch, in dem das gewünschte Isomer in einem relativ hohen Verhältnis enthalten ist, vorausgehend mit irgendeinem Verfahren hergestellt und dann wird das Gemisch dem erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird üblicherweise in einer wässrigen Pufferlösung durchgeführt, die ein Salz einer anorganischen Säure, wie ein Salz eines Alkalimetallphosphats, wie Natriumphosphat und Kaliumphosphat, und ein Salz einer organischen Säure, wie ein Salz eines Alkalimetallacetats, wie Natriumacetat und Kaliumacetat, enthält, und die Konzentration der Aminosäure (1) in einem Reaktionsgemisch des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt üblicherweise 30 % (Gew./Vol.) oder weniger, vorzugsweise 0,01 bis 20 % (Gew./Vol.). Die Menge des erfindungsgemäßen biologischen Materials kann basierend auf verschiedenen Faktoren, wie der Reaktionsdauer oder der Selektivität einer zu erhaltenden L- oder D-Form der Aminosäure (1) gewählt werden. Zum Beispiel beträgt die Menge üblicherweise 0,01 bis 200 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,1 bis 50 Gew.-Teile, bezogen auf die Aminosäure (1). Die Reaktionstemperatur beträgt üblicherweise 10 bis 70°C, vorzugsweise 20 bis 60°C. Der pH-Wert des Reaktionsgemisches beträgt üblicherweise 4 bis 12, vorzugsweise 5 bis 11. Der Zeitraum der Reaktionsdauer kann basierend auf einem gewünschten Isomerverhältnis und dgl. geeignet gewählt werden. Üblicherweise beträgt die Reaktionsdauer 16 bis 120 Stunden und die vollständige Umsetzung kann mit jedem Überwachungsverfahren, wie HPLC, sichergestellt werden.
  • Ein Reaktionsgemisch kann ferner ein Hilfsmittel, wie ein oberflächenaktives Mittel, ein Coenzym, ein Metallsalz, eine Spurenernährung oder ein organisches Lösungsmittel enthalten, um die Reaktionsdauer zu verringern und das Verhältnis der Umwandlung zu erhöhen, und solche Hilfsmittel können zum Reaktionsgemisch allein oder in Kombination miteinander, wie geeignet, gegeben werden. Ein zu verwendendes oberflächenaktives Mittel kann zum Beispiel Natriumdodecylsulfat, Polyethylenglycolmono-p-isooctylphenylether, Cetylpyridiniumbromid und dgl. sein, und ein Coenzym kann zum Beispiel Nicotinamidadenindinucleotid, Nicotinamidadenindinucleotidphosphat, Adenosin-5'-phosphat, Flavinmononucleotid, Pyridoxalphosphat und Coenzym A und dgl. sein. Ein Metallsalz kann zum Beispiel Monokaliumdihydrogenphosphat, Dinatriummonohydrogenphosphat, Magnesiumsulfat-Heptahydrat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Zinksulfat-Heptahydrat, Mangansulfat-Trihydrat, Cobaltchlorid-Hexahydrat und dgl. sein, und eine Spurenernährung kann zum Beispiel ein Hefeextrakt sein. Ein organisches Lösungsmittel kann zum Beispiel ein Alkan, wie n-Heptan, Cyclohexan und Isooctan, ein Ether, wie Methyl-tert-butylether, ein Alkohol, wie Methanol, Isopropanol und n-Octanol, ein Sulfoxid, wie DMSO, ein Keton, wie Aceton, eine Ketosäure, wie Oxalessigsäure, Brenztraubensäure und α-Ketobuttersäure, ein Alkalimetallsalz einer Ketosäure, wie Natriumpyruvat, ein Alkylester einer Ketosäure, wie Methylpyruvat, sein.
  • Das andere der optischen Isomere (optisches Isomer II), d.h. eine so hergestellte L- oder D-Form der Aminosäure (1) kann aus einem Reaktionsgemisch mit einem bekannten Verfahren gewonnen werden. Zum Beispiel wird das erfindungsgemäße biologische Material vom Reaktionsgemisch durch eine Zentrifugation oder ein äquivalentes Verfahren abgetrennt, wobei ein Überstand erhalten wird, auf den dann Verfahren, wie Ionenaustauschchromatographie, angewandt werden, wobei die Aminosäure erhalten wird, oder der dann sauer gemacht und mit einem organischen Lösungsmittel, wie Diethylether und Toluol, extrahiert wird, um eine organische Schicht zu entfernen, und dann wird die wässrige Schicht basisch gemacht und ähnlich mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert, um eine wässrige Schicht zu entfernen, und dann wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abgedampft und eine weitere Reinigung wird, falls erforderlich, zum Beispiel durch eine Chromatographie und dgl. durchgeführt, wobei die Aminosäure erhalten wird.
  • Ebenfalls kann in der vorliegenden Erfindung die optische Reinheit der Aminosäure (1) durch Umsetzen des erfindungsgemäßen biologischen Materials mit der Aminosäure erhöht werden.
  • Ein solches Verfahren kann unter Bedingungen ähnlich zu verschiedenen Bedingungen durchgeführt werden, die für das vorstehend beschriebene Verfahren der vorliegenden Erfindung relevant sind.
  • Eine längere Umsetzungsdauer ergibt im Allgemeinen höhere optische Reinheit der erhaltenen Aminosäure (1) durch eine Zunahme im Verhältnis der Umsetzung. Indem man die Aminosäure (1), die im Reaktionsgemisch noch nach der Umsetzung verbleibt, einer geeigneten Kombination von bekannten Verfahren unterzieht, kann die Aminosäure (1), in der das Verhältnis des einen optischen Isomers höher als vor der Umsetzung ist, leicht gewonnen werden.
  • Beispiele
  • Die vorliegende Erfindung wird weiter in den folgenden Beispielen detailliert beschrieben, die nicht zur Einschränkung der vorliegenden Erfindung gedacht sind.
  • Beispiel 1
  • Ein 500 ml Sakaguchi-Kolben, der 100 ml eines sterilisierten Mediums (pH-Wert 7,0) enthielt, das 1,0 % (Gew./Vol.) Glycerin, 0,2 % (Gew./Vol.) Polypepton (Nihon Pharmaceutical Co., Ltd.), 0,3 % (Gew./Vol.) Fleischextraktpulver (Kyokuto Pharmaceutical Ind., Co., Ltd.), 0,3 % (Gew./Vol.) Hefeextrakt (Difco), 0,1 % (Gew./Vol.) Dikaliumphosphat, 0,1 % (Gew./Vol.) Monokaliumphosphat, 0,03 % (Gew./Vol.) Magnesiumsulfat-Heptahydrat enthielt, wurde mit 1 ml einer Kultur von Nocardia diaphanozonaria-Stamm JCM3208 angeimpft, der zuvor in einem Medium mit ähnlicher Zusammensetzung kultiviert worden war, und bei 30°C für 3 Tage unter Umkehrschütteln inkubiert. Aus dieser Kultur wurden Zellen durch Zentrifugation (10000 g, 10 Minuten) gesammelt, die mit 10 ml 100 mmol/l Kaliumphosphatpuffer (pH-Wert 7,0) vereinigt wurden, um wieder eine Zellsuspension zu bilden, die zentrifugiert (10000 g, 10 Minuten) wurde, um nasse Zellen zu erhalten. Die so erhaltenen nassen Zellen wurden in 10 ml 100 mmol/l Kaliumphosphatpuffer (pH-Wert 7,0) suspendiert, wobei eine Zellsuspension erhalten wurde. 50 mg D-p-Chlorphenylalanin wurden in 45 ml wässriger Lösung (pH-Wert 7,0) gelöst, die 0,15 % (Gew./Vol.) Monokaliumdihydrogenphosphat, 0,15 % (Gew./Vol.) Dinatriumhydrogenmonophosphat, 0,02 % (Gew./Vol.) Magnesiumsulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Zinksulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Mangansulfat-Trihydrat, 0,001 % Cobaltchlorid-Hexahydrat und 0,0005 % (Gew./Vol.) Hefeextrakt enthielt, zu der 5 ml der vorstehend beschriebenen Zellsuspension gegeben wurden und das Reaktionsgemisch für 74 Stunden unter Rühren unter Verwendung eines Magnetrührers bei 1000 Upm bei 30°C gehalten wurde. Anschließend wurde ein Teil des Reaktionsgemisches genommen und zentrifugiert, um die Zellen zu entfernen, und der erhaltene Überstand wurde einer HPLC unterzogen, um sicherzustellen, dass L-p-Chlorphenylalanin mit einer optischen Reinheit von 100 % e.e. mit 79 % Ausbeute erhalten wurde.
  • Beispiel 2
  • Die Umsetzung wurde mit einem ähnlichen Verfahren zu dem in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass racemisches p-Chlorphenylalanin statt D-p-Chlorphenylalanin und eine Umsetzungsdauer von 24 Stunden statt der Umsetzungsdauer von 74 Stunden verwendet wurde. Anschließend wurde ein Teil des Reaktionsgemisches genommen und zentrifugiert, um die Zellen zu entfernen, und der erhaltene Überstand wurde einer HPLC unterzogen, um sicherzustellen, dass L-p-Chlorphenylalanin mit einer optischen Reinheit von 72 % e.e. mit 82 % Ausbeute erhalten wurde.
  • Andererseits wurde die Umsetzung mit einem ähnlichen Verfahren zu dem in Beispiel 1 außer Verwendung von L-p-Chlorphenylalanin statt D-p-Chlorphenylalanin durchgeführt. Anschließend wurde ein Teil des Reaktionsgemisches genommen und zentrifugiert, um die Zellen zu entfernen, und der erhaltene Überstand wurde einer HPLC zur Analyse der Produkte unterzogen, was keine Bildung von D-p-Chlorphenylalanin ergab.
  • Beispiel 3
  • Ein 10 ml Teströhrchen, das 3 ml sterilisiertes Medium (pH-Wert 7,0) enthielt, das 1,0 % (Gew./Vol.) Glycerin, 0,2 % (Gew./Vol.) Polypepton (Nihon Pharmaceutical Co., Ltd.), 0,3 % (Gew./Vol.) Fleischextraktpulver (Kyokuto Pharmaceutical Ind., Co., Ltd.), 0,3 % (Gew./Vol.) Hefeextrakt (Difco), 0,1 % (Gew./Vol.) Dikaliumphosphat, 0,1 % (Gew./Vol.) Monokaliumphosphat, 0,03 % (Gew./Vol.) Magnesiumsulfat-Heptahydrat enthielt, wurde mit einer „Ösenmenge" einer Kultur jedes in Tabelle I gezeigten Mikroorganismus angeimpft, der zuvor in einer 30 %igen (Gew./Vol.) wässrigen Lösung von Glycerin bei –80°C gefroren und bei 30°C für 2 Tage unter Umkehrschütteln inkubiert worden war. Aus dieser Kultur wurden Zellen durch Zentrifugation (10000 g, 10 Minuten) gesammelt, die mit 3 ml 100 mmol/l Kaliumphosphatpuffer (pH-Wert 7,0) kombiniert wurden, wobei wieder eine Zellsuspension gebildet wurde, die zentrifugiert (10000 g, 10 Minuten) wurde, um nasse Zellen zu erhalten. Diese wurden mit 3 ml einer wässrigen Lösung (pH-Wert 7,0) kombiniert, die 0,1 % (Gew./Vol.) D-p-Chlorphenylalanin, 0,15 % (Gew./Vol.) Monokaliumdihydrogenphosphat, 0,15 % (Gew./Vol.) Dinatriummonohydrogenphosphat, 0,02 % (Gew./Vol.) Magnesiumsulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Zinksulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Mangansulfat-Trihydrat, 0,001 % Cobaltchlorid-Hexahydrat und 0,0005 % (Gew./Vol.) Hefeextrakt enthielt, und die Kultur wurde bei 30°C für einen in Tabelle 1 gezeigten Zeitraum unter Umkehrschütteln bei 250 Upm gehalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • Tabelle 1
    Figure 00150001
  • Andererseits wurde der vorstehend beschriebene Test ähnlich durchgeführt, außer dass L-p-Chlorphenylalanin statt D-p-Chlorphenylalanin verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
  • Tabelle 2
    Figure 00150002
  • Beispiel 4
  • 10 mg jeder Aminosäure, die in Tabelle 3 gezeigt ist, die ein racemisches Gemisch ist, wurden in 9 ml einer wässrigen Lösung (pH-Wert 7,0) gelöst, die 0,15 % (Gew./Vol.) Monokaliumdihydrogenphosphat, 0,15 % (Gew./Vol.) Dinatriummonohydrogenphosphat, 0,02 % (Gew./Vol.) Magnesiumsulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Zinksulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Mangansulfat-Trihydrat, 0,001 % Cobaltchlorid-Hexahydrat und 0,0005 % (Gew./Vol.) Hefeextrakt enthielt. 2,7 ml der wässrigen Lösung, die die jeweilige Aminosäure als racemisches Gemisch enthielt, wurden mit 0,3 ml einer Zellsuspension kombiniert, die ähnlich wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, und bei 30°C für den jeweiligen in Tabelle 3 gezeigten Zeitraum unter Umkehrschütteln bei 250 Upm inkubiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
  • Tabelle 3
    Figure 00160001
  • Beispiel 5
  • 10 mg jeder Aminosäure, die in Tabelle 4 gezeigt ist, die eine D-Form ist, wurden in 9 ml einer wässrigen Lösung (pH-Wert 7,0) gelöst, die 0,15 % (Gew./Vol.) Monokaliumdihydrogenphosphat, 0,15 % (Gew./Vol.) Dinatriummonohydrogenphosphat, 0,02 % (Gew./Vol.) Magnesiumsulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Zinksulfat-Heptahydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Mangansulfat-Trihydrat, 0,001 % (Gew./Vol.) Cobaltchlorid-Hexahydrat und 0,0005 % (Gew./Vol.) Hefeextrakt enthielt. 2,7 ml der wässrigen Lösung, die die jeweilige Aminosäure als D-Form enthielt, wurden mit 0,3 ml einer Zellsuspension kombiniert, die ähnlich wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, und bei 30°C für den jeweiligen in Tabelle 4 gezeigten Zeitraum unter Umkehrschütteln bei 250 Upm inkubiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
  • Tabelle 4
    Figure 00160002
  • Andererseits wurde der vorstehend beschriebene Test ähnlich außer Verwendung der jeweiligen L-Aminosäure statt jeder D-Aminosäure durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • Tabelle 5
    Figure 00170001
  • Beispiel 6
  • Ein 500 ml Sakaguchi-Kolben, der 100 ml eines sterilisierten Mediums (pH-Wert 7,0) enthielt, das 1,0 % (Gew./Vol.) Glycerin, 0,2 % (Gew./Vol.) Polypepton (Nihon Pharmaceutical Co., Ltd.), 0,3 % (Gew./Vol.) Fleischextrakt (Kyokuto Pharmaceutical Ind., Co., Ltd.), 0,3 % (Gew./Vol.) Hefeextrakt (Difco), 0,1 % (Gew./Vol.) Dikaliumphosphat, 0,1 % (Gew./Vol.) Kaliummonophosphat, 0,03 % (Gew./Vol.) Magnesiumsulfat-Heptahydrat enthielt, wurde mit 1 ml einer Kultur vom Nocardia diaphanozonaria-Stamm JCM3208 angeimpft, der vorher in einem Medium mit ähnlicher Zusammensetzung kultiviert worden war, und bei 30°C 2 Tage unter Umkehrschütteln inkubiert. 80 ml dieser Kultur wurden einer Zentrifugation (10000 g, 10 Minuten) unterzogen, um nasse Zellen abzutrennen. Die abgetrennten nassen Zellen wurden zweimal mit 80 ml 100 mmol/l Kaliumphosphatpuffer (pH-Wert 7,0) gewaschen und die so erhaltenen nassen Zellen wurden in 4 ml 100 mmol/l Dikaliumphosphatpuffer (pH-Wert 7,0) suspendiert, wobei eine Zellsuspension erhalten wurde.
  • 0,2 ml der Zellsuspension wurden mit 1,8 ml 100 mmol/l Kaliumphosphatpuffer (pH-Wert 7,0) kombiniert, der D-p-Chlorphenylalanin mit 5,5 mmol/l und einen in Tabelle 6 gezeigten Aminosäuretransferaseinhibitor mit 1,1 mmol/l enthielt, und bei 30°C 2 Stunden unter Umkehrschütteln bei 250 Upm inkubiert. Jedes Reaktionsgemisch wurde in einem frühen Stadium der Reaktion durch HPLC analysiert, um das durch die Umsetzung hergestellte L-p-Chlorphenylalanin quantitativ zu bestimmen. Die Ergebnisse sind als relative Werte jeweils basierend auf 100 % Herstellung von L-p-Chlorphenylalanin in Abwesenheit des jeweiligen Aminosäuretransferaseinhibitors dargestellt.
  • Tabelle 6
    Figure 00180001
  • Beispiel 7
  • Die Umsetzung wurde ähnlich wie in Beispiel 6 außer Verwendung jedes der in Tabelle 7 gezeigten Mikroorganismen statt des Nocardia diaphanozonaria-Stamms JCM3208 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
  • Tabelle 7
    Figure 00180002
  • Beispiel 8
  • Die Umsetzung wurde ähnlich wie in Beispiel 6 außer Verwendung jedes der in Tabelle 8 gezeigten Mikroorganismen statt des Nocardia diaphanozonaria-Stamms JCM3208 und außer dass die Umsetzungsdauer 24 Stunden betrug (wenn ein Gleichgewicht der Umsetzung gebildet war) durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
  • Tabelle 8
    Figure 00180003
  • Wirkung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine optisch aktive Aminosäure, die als Zwischenprodukt für Arzneimittel und als Futter- oder Nahrungszusatz geeignet ist, effizient hergestellt werden.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Umwandlung eines optischen Isomers I in ein optisches Isomer II, wobei die Isomere diejenigen einer Aminosäure sind, die durch Formel (1) dargestellt wird: R-CH(NH2)-COOH (1)worin R eine gegebenenfalls substituierte C1-C12-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C4-C8-Cycloalkylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte C6-C14-Arylgruppe ist, wobei das Verfahren das Umsetzen des optischen Isomers I mit einem biologischen Material, das die Fähigkeit hat, das optische Isomer I in optisches Isomer II umzuwandeln, umfasst, wobei die Isomerie auf einem asymmetrischen Kohlenstoffatom, an das sowohl eine Aminogruppe als auch eine Carboxylgruppe gebunden ist, beruht, wobei die Fähigkeit nicht durch einen Aminosäuretransferaseinhibitor β-Chlor-D-alanin, β-Chlor-L-alanin oder Gabaculin inhibiert wird, wobei das biologische Material eines ist, das von einem Mikroorganismus stammt, der zu der Gattung Arthrobacter, Flavimonas, Klebsiella, Norcadia, Pseudomonas, Rhizobium, Saccharopolyspora oder Streptomyces gehört, und wobei die Umwandlungsfähigkeit in Gegenwart eines Inhibitors etwa 70 % oder mehr derjenigen in Abwesenheit des Inhibitors ist, wenn angenommen wird, dass die Fähigkeit in Abwesenheit des Inhibitors 100 ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das optische Isomer I eine D-Form ist und das optische Isomer II eine L-Form ist.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–2, wobei das optische Isomer I, mit dem das biologische Material umgesetzt wird, in einem Gemisch mit dem optischen Isomer II vorliegt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das biologische Material eine ganze Zelle ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, wobei das biologische Material ein Material ist, das von einem Mikroorganismus stammt, der Arthrobacter pascens, Flavimonas oryzihabitans, Klebsiella planticola, Nocardia diaphanozonaria, Pseudomonas chlororaphis, Pseudomonas oleovorans, Pseudomonas oxalaticus, Pseudomonas taetrolens, Rhizobium meliloti, Saccharopolyspora hirsuta oder Streptomyces roseus zugeordnet ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, wobei das biologische Material vom Arthrobacter pascens-Stamm IFO12139, Flavimonas oryzihabitans-Stamm JCM2952, Klebsiella planticola-Stamm JCM7251, Nocardia diaphanozonaria-Stamm JCM3208, Pseudomonas chlororaphis-Stamm IFO3521, Pseudomonas oleovorans-Stamm IFO13583, Pseudomonas oxalaticus-Stamm IFO13593, Pseudomonas taetrolens-Stamm IFO3460, Rhizobium meliloti-Stamm IFO14782, Saccharopolyspora hirsuta subsp.kobensis-Stamm JCM9109 oder Streptomyces roseus-Stamm IFO12818 stammt.
  7. Verfahren zur Verbesserung der optischen Reinheit einer Aminosäure, die durch Formel (1) dargestellt wird: R-CH(NH2)-COOH (1)worin R eine gegebenenfalls substituierte C1-C12-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C4-C8-Cycloalkylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte C6-C14-Arylgruppe ist, wobei das Verfahren Umsetzen eines optischen Isomers I der Aminosäure mit einem biologischen Material, das die Fähigkeit hat, das optische Isomer I in optisches Isomer II umzuwandeln, umfasst, wobei die Isomerie auf einem asymmetrischen Kohlenstoffatom, an das sowohl eine Aminogruppe als auch eine Carboxylgruppe gebunden ist, beruht, und wobei die Fähigkeit nicht durch einen Aminosäuretransferaseinhibitor β-Chlor-D-alanin, β-Chlor-L-alanin oder Gabaculin inhibiert wird, wobei das biologische Material eines ist, das von einem Mikroorganismus stammt, der zu der Gattung Arthrobacter, Flavimonas, Klebsiella, Norcadia, Pseudomonas, Rhizobium, Saccharopolyspora oder Streptomyces gehört, und wobei die Umwandlungsfähigkeit in Gegenwart eines Inhibitors etwa 70 % oder mehr derjenigen in Abwesenheit des Inhibitors ist, wenn angenommen wird, dass die Fähigkeit in Abwesenheit des Inhibitors 100 % ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das optische Isomer I eine D-Form ist und das optische Isomer II eine L-Form ist.
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