-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung der betreffenden
Isomere aus einer Mischung, die ein Paar optischer Isomere eines
Aminosäurederivats
umfasst.
-
Stand der Technik
-
Ein
Aminosäurederivat,
bei dem ein Wasserstoffatom an einer Aminogruppe einer Aminosäure durch eine
Alkoxycarbonylgruppe substituiert oder geschützt ist, wie zum Beispiel tert-Butoxycarbonyl, eine
Aralkyloxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Alkenyloxycarbonylgruppe
oder eine Acylgruppe, ist eine bedeutende Verbindung als Medizin
oder medizinisches Intermediat. In diesen Aminosäurederivaten sind in vielen
Fällen
optische Isomere anwesend und es ist weithin bekannt, dass häufig ein
großer
Unterschied in der physiologischen Aktivität und der Toxizität zwischen
diesen optischen Isomeren besteht. Demgemäß ist es bei den in solchen
Gebieten verwendeten Aminosäurederivaten
wichtig, die Produkte mit einer hohen optischen Reinheit herzustellen
und die optische Reinheit vor dem Gebrauch derselben zu bestätigen.
-
Im
Allgemeinen können
optische Isomere mittels Flüssigchromatographie
getrennt und gereinigt werden. Verschiedenartige Säulen zur
Trennung optischer Isomere, bei denen Polysaccharide oder Aminosäurederivate
auf einem Siliciumdioxidträger
vorliegen, sind entwickelt worden.
-
In
der Druckschrift Takeuchi et al., Journal of Chromatography, 357
(1986), S. 409 bis 415 wird zum Beispiel ein Beispiel eingeführt, bei
dem α-Cyclodextrin
und β-Cyclodextrin als
Mobile-Phase-Komponente bei der Trennung von racemischer Mandelsäure und
einem racemischen Mandelsäurederivat
verwendet werden. Es wird dort eingeführt, dass eine stationäre Phase,
an die Cyclodextrin für
die Hochleistungs-(oder
Hochgeschwindigkeits-)Flüssigkeitschromatographie
(HPLC) gebunden ist, zur Trennung optischer Isomere, geometrischer
Isomere und Strukturisomere angewendet wird.
-
Daneben
haben die Autoren der Druckschrift die Trennung von Enantiomeren
von Dansylaminosäuren berichtet,
ausgeführt
durch Mikro-HPLC, wobei β-Cyclodextrin
als Mobile-Phase-Komponente
verwendet wird. Die in der obigen Publikation beschriebene Trennmethode
nützt die
Eigenschaft aus, dass β-Cyclodextrin dazu neigt,
einen Komplex (Clathrat-Komplex) mit einer niedermolekularen Verbindung
mit einem Naphthalinring, der eine Dansylgruppe darstellt, bildet.
Die obige Trennmethode kann nicht angewendet werden, da sie sich auf
die Trennung optischer Isomere eines Aminosäurederivats ohne Naphthalinring
bezieht. Zum Beispiel wird in der obigen Druckschrift erwähnt, dass
je höher
der pH der mobilen Phase wird, der Trennfaktor dazu neigt, umso
größer zu werden,
und dass die Umgebung von pH 6 am meisten bevorzugt ist. Jedoch
wäre es
unmöglich,
die optischen Isomere des oben beschriebenen Aminosäurederivats
mit tert-Butoxycarbonyl in einer solchen pH-Region zu trennen.
-
Ein
optisches Isomer eines Aminosäurederivats,
bei dem eine Dansylgruppe in eine Aminogruppe einer Aminosäure eingeführt ist,
kann durch die oben beschriebene Methode von Takeuchi et al. getrennt
werden, jedoch ist es in bestimmten Fällen nicht notwendigerweise
einfach, die Dansylgruppe zu entfernen und das Aminosäurederivat
in die ursprüngliche
Aminosäure
zurückzuführen. Demgemäß besteht
noch immer ein starker Bedarf für ein
Verfahren zur Trennung eines Aminosäurederivats, das als synthetisches
Intermediat für Medikamente,
zum Beispiel physiologisch aktive Peptide verwendet werden kann
und das eine Gruppe besitzt (zum Beispiel tert-Butoxycarbonyl wie
oben beschrieben), die zu einem solchen Zweck und/oder zur Trennung eingeführt worden
ist, und die in der Lage ist, leicht nach einer vorbeschriebenen
Bestimmung entfernt zu werden.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die
Erfinder haben verschiedenartige Nachforschungen angestellt, um
die oben erwähnte
Bedingung zu erfüllen
angesichts dessen, dass, wenn das oben beschriebene Aminosäurederivat,
das ein Isomerenpaar vom D-Typ und L-Typ enthält, neben einer hydrophilen
Verbindung mit einer unterschiedlichen Affinität zu den entsprechenden optischen
Isomeren vorhanden sein kann, dadurch einen Unterschied in der Hydrophobizität zwischen
beiden bewirkt wird, wobei es die Verwendung dieses Unterschieds
möglich
machen könnte,
beide zu trennen. Als ein Ergebnis davon haben sie gefunden, dass
eine zufriedenstellende Trennung nicht nur durch die Behandlung
eines Aminosäurederivats
mit Substituenten einschließlich
tert-Butoxycarbonyl, wie oben beschrieben, mit β-Cyclodextrin gemäß der Methode
von Takeuchi et al. ausgeführt
werden kann, sondern dass die entsprechenden optischen Isomere wirkungsvoll
voneinander getrennt werden können
durch Inkontaktbringen einer optischen Isomermischung mit einer
hydrophoben Verbindung bei Koexistenz einer stationären („fixed") hydrophilen Verbindung
mit einer unterschiedlichen Affinität zu einem Paar der entsprechenden
optischen Isomere einschließlich β-Cyclodextrin
unter einer solchen spezifischen Bedingung wie Anheben der Hydrophobizität eines
Komplexes, der hergestellt werden soll. Auf diese Weise haben sie
die vorliegende Erfindung fertig gestellt.
-
Demgemäß wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Verfahren zur Trennung der entsprechenden optischen
Isomere aus einer Mischung, enthaltend ein Paar von optischen Isomeren
eines Aminosäurederivats,
bei dem eines der Wasserstoffatome einer Aminogruppe oder einer
Iminogruppe einer Aminosäure
mit mindestens einem asymmetrischen Kohlenstoffatom mit einer organischen
Carbonylgruppe N-substituiert ist, wobei das N-substituierte Aminosäurederivat durch Formel (I)
verkörpert
wird, bereitgestellt:
worin R
1 eine
nicht substituierte oder substituierte C
1-6-Alkylgruppe verkörpert und
der bei Substitution verwendete Substituent ausgewählt ist
aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxy, Mercapto, Methylthio, Amino,
Mono- oder Dimethylamino, C
1-6-Alkylcarbonylamino,
C
1-6-Alkyloxycarbonyl, Amidinoamino, Carboxy,
C
1-6-Alkyloxycarbonyl, Carbamoyl, nicht
substituiertes oder substituiertes Phenyl (wobei die Substituenten
im Fall des substituierten Phenyls gleich oder verschieden sind
und 1 bis 3 Halogenatom(e), Hydroxy, Mercapto, Methyl, Trifluormethyl
oder Amino sein kann bzw. können)
und einer 5-gliedrigen
cyclischen Gruppe, die 1 bis 2 cyclische Stickstoffatome besitzt
und mit einem Benzolring kondensiert sein kann; einer aus R
2 und R
3 ist ein
Wasserstoffatom, und der andere verkörpert Alkoxycarbonyl, Aralkyloxycarbonyl,
Aryloxycarbonyl, Alkenyloxycarbonyl oder Acyl, oder eine ein Wasserstoffatom
verkörpernde
Gruppe in R
2 und R
3 verkörpert anstelle
eines Wasserstoffatoms Propan-1,3-diyl, 2-Hydroxypropan-1,3-diyl oder 1-Hydroxypropan-1,3-diyl,
das mit R
1 kombiniert werden kann, wobei
ein 5-gliedriger Ring über ein
Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, gebildet wird, umfassend
die Schritte:
- (A) Herstellung der obigen Mischung,
- (B) Mischen der obigen Mischung mit einer hydropholen Verbindung
mit einer unterschiedlichen Affinität zu den entsprechenden optischen
Isomeren, die darin enthalten sind, in einer wässrigen Lösung, wobei ein Komplex gebildet
wird, wobei die hydrophile Verbindung mit einer unterschiedlichen
Affinität
zu den entsprechenden optischen Isomeren ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus Cyclodextrin und Derivaten davon und optisch aktiven Verbindungen
von Aminosäuren
und Derivaten davon, ausgewählt
aus L- oder D-Phenylalanin, L- oder D-Tryptophan und L- oder D-Leucin, und
das Derivat davon ausgewählt
ist aus N-(tert-Butoxycarbonyl)verbindungen entsprechend den jeweiligen
optisch aktiven Verbindungen,
- (C) Aussetzen einer wässrigen
Lösung
oder einer wässrigen
Suspension, die obigen Komplex enthält gegenüber:
- (i) der Bedingung, dass der pH 3,5 oder weniger beträgt oder
- (ii) der Koexistenz davon mit einer Verbindung mit einer Gruppe,
die das Gegenion für
ein Ion, das in der ladungsbildenden Gruppe des obigen Aminosäurederivats
seinen Ursprung hat, und einer hydrophoben Atomgruppe,
wobei
ein Unterschied in der Hydrophobizität zwischen den Komplexen der
entsprechenden optischen Isomere bewirkt wird und
- (D) Abtrennen der Komplexe der betreffenden optischen Isomeren
voneinander unter Verwendung eines solchen Hydrophobizitätunterschieds,
was durch Inkontaktbringen der entsprechenden optischen Isomere mit
der hydrophoben Substanz erreicht wird.
-
Des
Weiteren wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ebenfalls ein Herstellungsverfahren für ein hochreines optisches
Isomer einer Aminosäure
oder eines Derivats davon unter Verwendung eines solchen Trennverfahrens
und der Verwendung des oben erwähnten
Trennverfahrens zur effizienten Ausführung solcher Herstellungsverfahren
bereitgestellt.
-
Beste Art und Weise zur Ausführung der
Erfindung
-
Das
Aminosäurederivat,
auf welches das Verfahren der vorliegenden Erfindung angewendet
wird, kann ein beliebiges Derivat sein, sofern es einen Unterschied
in der Hydrophobizität
zwischen den betreffenden optischen Isomeren (oder zwischen den
aus den entsprechenden optischen Isomeren gebildeten Komplexen)
bewirkt, wenn es eine Behandlung durchläuft, und einen Effekt, den
die vorliegende Erfindung liefert, zum Beispiel die Schritte (B)
und (C). Der Ausdruck „ein
Paar optischer Isomere",
der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bedeutet ein optisches
Isomer, das zum Beispiel den L-Typ und den D-Typ der spezifischen Aminosäure umfasst.
-
Die
oben beschriebene Behandlung und der oben beschriebene Effekt sollen
nicht durch eine Theorie eingeschränkt werden und es wird angenommen,
dass gemäß der vorliegenden
Erfindung der folgende Mechanismus es ermöglicht, die entsprechenden
optischen Isomere von einem Paar optischer Isomere zu trennen. Wenn
zum Beispiel ein Aminosäurederivat,
das die optischen Isomere des D-Typs und L-Typs enthält, neben
einer hydrophilen Verbindung, die die oben beschriebene Eigenschaften
hat, in einer wässrigen
Lösung koexistiert,
verursacht das optische Isomer mit einer starken Affinität zur obigen
hydrophilen Verbindung eine Wechselwirkung in irgendeiner Form,
wobei ein Komplex entsteht (Clathrat-Komplex und molekulares Aggregat,
das aufgrund der anderen physikalischen oder chemischen Wechselwirkung
gebunden ist) mit höherer Hydrophilizität als diejenige
des anderen optischen Isomers. Selbst wenn diese in Kontakt mit
einer hydrophoben Substanz gebracht werden, können beide getrennt werden,
weil ein Unterschied in der Affinität (zum Beispiel Adsorptionsstärke) zur
obigen hydrophoben Substanz zwischen beiden nicht genügend groß ist. Andererseits
bleibt, wenn der pH der wässrigen
Lösung
auf 3,5 oder niedriger eingestellt wird, eine Carboxylgruppe des
Aminosäurederivats
undissoziiert. Daher wird die Hydrophobizität des optischen Isomers, bei
dem die Hydrophobizität
vergleichsweise stärker
ansteigt („grows
relatively higher")
(d. h. das optische Isomer, das keinen Komplex mit der hydrophilen
Verbindung bildet, oder das als einen instabileren Komplex als der
oben beschriebene Komplex bildende angesehen wird) weiter erhöht. Jedoch
zeigt die hydrophile Verbindung einen starken Effekt im oben beschriebenen
Komplex und ist in seiner Hydropholizität nicht so unterschiedlich,
so dass der Gleichgewichtsverteilungsfaktor von beiden in Richtung
der hydrophoben Substanz verändert
wird, und es wird angenommen, dass das Resultat davon es möglich macht,
die optischen Isomere mit guter Wirksamkeit zu trennen. Des Weiteren
wird, wenn Ionen einschließlich
einer Atomgruppe mit Hydrophobizität darin enthalten sind, die
Hydrophobizität
angehoben, da selbst wenn die Carboxylgruppe des optischen Isomers,
bei dem die Hydrophobizität
vergleichsweise stärker
zunimmt, dissoziiert ist, bildet sie ein Ionenpaar mit den obigen
Ionen. Andererseits kann das optische Isomer im stabileren Komplex
kein solches Ionenpaar aufgrund der Gegenwart der hydrophilen Verbindung
in Nachbarschaft desselben bilden, oder der Effekt des Gegenions
ist abgeschwächt,
und der Gleichgewichtsverteilungsfaktor zur hydrophoben Substanz
wird ähnlich
wie im oben beschriebenen Fall verändert. Daher wird vermutet,
dass die Trennung der optischen Isomere möglich geworden ist.
-
Demgemäß sollen
von den entsprechenden, unten in Einzelheiten beschriebenen Strukturen
der vorliegenden Erfindung, die zur oben beschriebenen Wirkung („action") geeigneten Strukturen
ausgewählt
werden.
-
Das
N-substituierte Aminosäurederivat,
das verwendet wird oder das ein Ziel zur Behandlung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, wird durch Formel (I) verkörpert:
und die Beispiele der entsprechenden
Gruppen in der oben beschriebenen Formel sollen im folgenden gegeben
werden, wobei typische Aminosäuren
mit gebräuchlichen
Namen in Klammern beschrieben werden.
-
R1 verkörpert
eine nicht substituierte oder substituierte C1-6-Alkylgruppe
und der angewendete Substituent bei Substitution wird ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Hydroxy (Serin und Threonin), Mercapto
(Cystein), Methylthio (Methionin), Amino (Lysin), Mono- oder Dimethylamino,
C1-6-Alkyl, C1-6-Alkylcarbonylamino,
C1-6-Alkyloxycarbonyl, Amidinoamino (Arginin),
Carboxy (Glutaminsäure
und Asparaginsäure),
C1-6-Alkyloxycarbonyl,
Carbamoyl (Glutamin und Asparagin), nicht substituiertes oder substituiertes
Phenyl [im Fall des nicht substituierten Phenyls (Phenylalanin)
und der Substituenten im Fall des substituierten Phenyls sind dieselben
oder unterschiedlich und können
1 bis 3 Halogenatom(e), Hydroxy (Tyrosin), Mercapto, Methyl, Trifluormethyl
oder Amino] und eine 5-gliedrige cyclische Gruppe (Histidin und
Tryptophan), die 1 bis 2 Ringstickstoffatom(e) besitzt, und die
mit einem Benzolring kondensiert sein kann.
-
Alanin,
Isoleucin, Leucin und Valin sind im typischen Aminosäurerohmaterial
(auch Basisaminosäure genannt)
enthalten, wobei R1 eine nicht substituierte
C1-6-Alkylgruppe ist.
-
Eines
aus R2 und R3 ist
ein Wasserstoffatom und die anderen verkörpern Alkoxycarbonyl, Aralkyloxycarbonyl,
Aryloxycarbonyl, Alkenyloxycarbonyl oder Acyl oder eine Gruppe,
die ein Wasserstoffatom an R2 und R3 darstellt, verkörpert anstelle eines Wasserstoffatoms
Propan-1,3-diyl (Prolin), 2-Hydroxypropan-1,3-diyl oder
1-Hydroxypropan-1,3-diyl, welches mit R1 kombiniert
werden kann, wobei ein 5-gliedriger Ring über ein Stickstoffatom, an
das sie gebunden sind, gebildet wird.
-
Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung wird in geeigneter Weise auf
die angegebenen Aminosäurederivate
angewendet, welche ihren Ursprung haben in Alanin, Prolin, Leucin,
Isoleucin, Valin, Tryptophan, Phenylalanin, Tyrosin, Serin, Methionin,
Glutamin, Glutaminsäure
und Lysin.
-
Das
in der vorliegenden Beschreibung genannte Alkyl einschließlich der
oben beschriebenen Verbindung der Formel (I) und die Alkylgruppen
in Alkoxy oder Alkyloxy, Alkoxycarbonyl und Alkylcarbonyl haben Kohlenstoffatome,
die in entsprechender Weise beschrieben sind, und können lineare
oder verzweigte Alkylgruppen sein. Sie sollen nicht eingeschränkt sein
und werden ausgewählt
aus Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl,
n-Pentyl, Octyl, Dodecyl und Octadecyl.
-
Andererseits
umfasst das in der Aralkyl- bzw. vorzugsweise Phenyl-C1-4-Alkylengruppe
enthaltene C1-4-Alkylen Methylen, Ethylen,
Propylen, 2-Methylpropylen und Butylen. Das in der Alkenyloxycarbonylgruppe enthaltene
Alkenyl ist vorzugsweise C3-9-Alkenyl und
soll nicht eingeschränkt
sein, und es umfasst 1-Buten und 2-Buten.
-
Dieselben
oder unterschiedlichen, maximal drei Substituenten können an
einem Benzolring, der in der in einer Aralkyloxycarbonylgruppe,
Aryloxycarbonylarylgruppe und Benzoylgruppe enthalten ist, vorhanden sein,
die in der vorliegenden Beschreibung aufgeführt sind, und solche Substituenten
sollen nicht beschränkt sein
und können
ein Halogenatom (Fluor, Chlor, Brom und Iod), Hydroxy, Mercapto,
Methyl, Trifluormethyl, Amino und Nitro umfassen.
-
Bei
der Trennmethode der vorliegenden Erfindung wird ein beliebiges
Paar der optischen Isomermischungen der Aminosäurederivate, bei denen mindestens
ein Wasserstoffatom in einer Aminogruppe der oben beschriebenen
Aminosäure
durch eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aralkylcarbonylgruppe, eine
Aryloxycarbonylgruppe, eine Alkenyloxycarbonylgruppe oder eine Acylgruppe
substituiert ist. In einem typischen Fall („To be typical”) wird
das D-Isomer oder das L-Isomer von einem Aminosäurederivat, bei dem optische
Isomere vom D-Typ und L-Typ (im Folgenden einfach als ein D-Isomer
und ein L-Isomer bezeichnet) eines gewissen Aminosäurederivats
in einer Mischung vorhanden sind, getrennt wird. Ein beliebiges
des D-Isomers und des L-Isomers, die in einer Mischung vorhanden
sind, kann merklich überwiegen
(„may
be markedly more")
(90 bis 99,9%) als das andere oder das D-Isomer und das L-Isomer
können
in einer Mischung in derselben Menge wie bei einem Racemat vorhanden
sein. Das Trennverfahren der vorliegenden Erfindung kann sowohl
auf die Trennung der optischen Isomere eines Aminosäurederivats
mit zwei oder mehr asymmetrischen Kohlenstoffen angewendet werden,
jedoch wird es unter dem Gesichtspunkt einer hohen Trennungseffizienz
in geeigneter Weise für
ein Aminosäurederivat,
bei dem die Anwesenheit eines asymmetri schen Kohlenstoffatoms es
ermöglicht,
dass zwei Arten optischer Isomere anwesend sind, verwendet.
-
Die
spezifischen Beispiele eines N-Substituenten des N-substituierten Aminosäurederivats,
das durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung behandelt wird,
soll nicht eingeschränkt
sein und besteht in geeigneter Weise aus den folgenden Gruppen dem
Gesichtspunkt der Trennbarkeit und der Verwendbarkeit des Aminosäurederivats
selbst. Das heißt,
die Alkoxycarbonylgruppe ist geeigneterweise eine Gruppe, die die
Gesamtkohlenstoffanzahl von 2 bis 10 aufweist, wie zum Beispiel
Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, n-Propoxycarbonyl, Isopropoxycarbonyl,
tert-Butoxycarbonyl, Isobutoxycarbonyl und tert-Amyloxycarbonyl.
Die Aryloxycarbonylgruppe ist geeigneterweise eine Gruppe mit der
Gesamtkohlenstoffanzahl von 8 bis 15 wie zum Beispiel Benzyloxycarbonyl,
p-Nitrobenzyloxycarbonyl,
p-Methoxybenzyloxycarbonyl und p-Fluorenylmethoxycarbonyl.
Die Aryloxycarbonylgruppe ist geeigneterweise eine Gruppe, die die
Gesamtkohlenstoffanzahl von 7 bis 10 besitzt, wie zum Beispiel Phenyloxycarbonyl,
m-Nitrophenyloxycarbonyl,
p-Methylphenyloxycarbonyl, m-Methylphenyloxycarbonyl,
2,4-Dimethylphenyloxycarbonyl und 2,4,6-Trimethylphenyloxycarbonyl.
Die Alkenyloxycarbonylgruppe ist in geeigneter Weise eine Gruppe,
die die Gesamtkohlenstoffanzahl von 4 bis 10 besitzt, wie zum Beispiel
1-Butenoxycarbonyl
und 2-Butenoxycarbonyl. Des Weiteren ist die Acylgruppe in geeigneter
Weise eine Gruppe, die die Gesamtkohlenstoffanzahl von 1 bis 7 besitzt,
wie zum Beispiel Formyl, Acetyl, Propanoyl, Butanoyl und Benzoyl.
-
Von
diesen Substituenten wird Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, tert-Butoxycarbonyl,
tert-Amyloxycarbonyl, Benzyloxycarbonyl, Phenyloxycarbonyl, Formyl,
Acetyl, Propanoyl oder Benzoyl besonders bevorzugt, da eine besonders
feine Trennung („high
separation") erwartet
werden kann.
-
Die
spezifisch im Trennverfahren der vorliegenden Erfindung geeigneterweise
verwendeten Aminosäurederivate
umfassen Aminosäurederivate,
die mit einer Alkoxycarbonylgruppe substituiert sind, wie zum Beispiel
N-(tert-Butoxycarbonyl)-alanin, N-(tert-Butoxycarbonyl)-prolin,
N-(tert-Butoxycarbonyl)-leucin, N-(tert-Butoxycarbonyl)-isoleucin,
N-(tert-Butoxycarbonyl)-valin,
N-(tert-Butoxycarbonyl)-tryptophan, N-(tert-Butoxycarbonyl)-phenylalanin,
N-(tert-Butoxycarbonyl)-serin,
N-(tert-Butoxyarbonyl)-methionin, N-(tert-Butoxycarbonyl)-glutamin, N-(tert-Butoxycarbonyl)-glutaminsäure, N-(tert-Butoxycarbonyl)-lysin
und N-(tert-Butoxycarbonyl)-tyrosin;
Aminosäurederivate,
die mit einer Aralkylcarbonylgruppe substituiert sind, wie zum Beispiel
N-Benzyloxycarbonyl-alanin,
N-Benzyloxycarbonyl-prolin, N-Benzyloxycarbonyl-leucin,
N-Benzyloxycarbonyl-isoleucin, N-Benzyloxycarbonyl-valin,
N-Benzyloxycarbonyl-tryptophan, N-Benzyloxycarbonyl-phenylalanin, N-Benzyloxycarbonyl-serin,
N-Benzyloxycarbonyl-methionin,
N-Benzyloxycarbonyl-glutamin, N-Benzyloxycarbonyl-glutaminsäure und
N-Benzyloxycarbonyl-lysin;
Aminosäurederivate,
die mit einer Aryloxycarbonylgruppe substituiert sind, wie zum Beispiel
N-Phenyloxycarbonylalanin, N-Phenyloxycarbonyl-prolin, N-Phenyloxycarbonyl-leucin, N-Phenyloxycarbonyl-isoleucin,
N-Phenyloxycarbonyl-valin,
N-Phenyloxycarbonyl-tryptophan, N-Phenyloxycarbonyl-phenylalanin, N-Phenyloxycarbonyl-serin,
N-Phenyloxycarbonyl-methionin,
N-Phenyloxycarbonyl-glutamin, N-Phenyloxycarbonyl-glutaminsäure und
N-Phenyloxycarbonyl-lysin; und Aminosäurederivate, die mit einer
Acylgruppe substituiert sind, wie zum Beispiel N-benzoyl-alanin,
N-Benzoyl-prolin, N-Benzoyl-leucin,
N-Benzoyl-isoleucin, N-Benzoyl-valin, N-Benzoyl-tryptophan, N-Benzoyl-phenylalanin,
N-Benzoyl-serin, N-Benzoyl-methionin,
N-Benzoyl-glutamin, N-Benzoyl-glutaminsäure und N-Benzoyl-lysin.
Darunter werden Verbindun gen mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom
in einem Molekül als
besonders geeignet verwendet.
-
Die
Mischung, die ein Paar optischer Isomere des N-substituierten Aminosäurederivats,
das durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung behandelt wurde,
kann durch ein beliebiges Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel
ist ein mögliches
Objekt für
eine Behandlung (eine Mischung optischer Isomere oder ein nicht
getrenntes Aminosäurederivat)
im Verfahren der vorliegenden Erfindung eine Verbindung, die durch
Umsetzen einer Aminosäure
(genannt Aminosäurerohmaterial
oder Basisaminosäure),
verkörpert
zum Beispiel durch Formel (I-a):
(worin R
1 dieselbe
Definition wie in Formel (I) oben besitzt, und R
2-a und
R
3-a unabhängig ein Wasserstoffatom sind
oder Propan-1,3-diyl, 2-Hydroxypropan-1,3-diyl oder 1-Hydroxypropan-1,3-diyl verkörpern können, die
einen 5-gliedrigen Ring über
ein Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, durch Kombinieren
eines beliebigen davon mit R
1 bilden können) mit
einem Aktivester (zum Beispiel Di-tert-butylcarbonat, Chlorameisensäureester und
Acylhalogenide) einer Säure,
verkörpert
durch Formel (II):
A-COOH (II)(worin
A Alkoxy, Aralkyloxy, Aryloxy, Alkenyloxy oder Alkyl oder Aryl verkörpert) in
einem Lösungsmittel,
das keinen nachteiligen Effekt auf die Reaktion in Gegenwart einer
Base ausübt.
Wenn gewöhnlicherweise
eine solche organisch-chemische
Synthesereaktion zur Synthese eines Aminosäurederi vats verwendet wird,
wird eine Racemisierung oder eine Verbindung mit einer optischen
Reinheit von 80 bis 99% in einem bestimmten Fall erhalten, selbst
wenn ein Aminosäurerohmaterial
mit hoher optischer Reinheit verwendet wird.
-
In
der Trennmethode der vorliegenden Erfindung wird eine hydrophile
Verbindung (im Folgenden als chiraler Selektor bezeichnet) mit einer
unterschiedlichen Affinität
zwischen den entsprechenden optischen Isomeren (einem D-Isomer und
einem L-Isomer), die in einem nicht getrennten Aminosäurederivat
enthalten ist, mit dem obigen nicht getrennten Aminosäurederivat
in einer wässrigen
Lösung
vermischt und anschließend die
entstehende wässrige
Lösung
oder wässrige
Suspension in Kontakt mit einer hydrophoben Substanz unter Bedingungen
gebracht, bei denen der pH 3,5 oder niedriger ist oder unter Koexistenz
von Ionen, die eine Atomgruppe mit Hydrophobizität aufweisen, die ein Gegenion
für das
oben beschriebene Aminosäurederivat
sein kann (es wird diesem ausgesetzt („placed thereunder"), um dadurch einen
Unterschied in der Hydrophobizität zwischen
den betreffenden optischen Isomeren zu bewirken), um die entsprechenden
optischen Isomere (das Aminosäurederivat
vom D-Typ und das Aminosäurederivat
vom L-Typ), die in der wässrigen
Lösung
oder wässrigen
Suspension vorhanden sind.
-
Eine
allgemein bekannte Verbindung kann als chiraler Selektor ohne spezifische
Einschränkungen verwendet
werden, solange sie eine hydrophile Verbindung mit einer unterschiedlichen
Affinität
zu den entsprechenden optischen Isomeren ist. Im Allgemeinen haben
eine optisch aktive Verbindung und eine Wirtsverbindung mit einer
chiralen Kavität
oder einem Hohlraum (eine Verbindung, die die anderen Verbindungen
und Ionen in einer Innenseite einschließen kann, wobei eine Clathratverbindung
gebildet wird) eine unterschiedliche Affinität zu den entsprechenden optischen
Isomeren (dem D-Isomer und dem L-Isomer), und daher können unter
solchen Verbindungen die hydrophilen Verbindungen in geeigneter
Weise als chiraler Selektor erfindungsgemäß verwendet werden. In der
vorliegenden Beschreibung bedeutet die Hydrophilizität, dass
eine Löslichkeit,
obgleich lediglich gering, in Wasser vorliegt. Ist der chirale Selektor
hydrophob, kann das D-Isomer nicht wirksam vom L-Isomer getrennt
werden.
-
Eine
Verbindung, die als chiraler Selektor in der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann, umfasst Cyclodextrin und Derivate davon sowie
natürliche
optisch aktive Verbindungen von Aminosäuren und den Derivaten davon,
und die spezifischen Beispiele dieser Verbindungen umfassen die
folgenden Verbindungen.
-
Als
Beispiele für
das Cyclodextrin seien α-Cyclodextrin, β-Cyclodextrin und γ-Cyclodextrin
erwähnt. Als
Beispiele für
die Cyclodextrinderivate seien Cyclodextrinderivate erwähnt, wie
zum Beispiel Heptakis(2,6-O-dimethyl)-β-cyclodextrin, Heptakis(2,3,6-O-trimethyl)-β-cyclodextrin,
Heptakis(2,6-O-hydroxypropyl)-β-cyclodextrin,
Heptakis(2,3,6-O-hydroxypropyl)-β-cyclodextrin,
Heptakis(2,6-O-methyl-3-O-acetyl)-β-cyclodextrin, Hexakis(2,6-O-dimethyl)-β-cyclodextrin,
Hexakis(2,3,6-O-trimethyl)-β-cyclodextrin,
Hexakis(2,6-O-hydroxypropyl)-β-cyclodextrin,
Hexakis(2,3,6-O-hydroxypropyl)-β-cyclodextrin, Hexakis(2,6-O-methyl-3-O-acetyl)-β-cyclodextrin,
Octakis(2,6-O-dimethyl)-β-cyclodextrin,
Octakis(2,3,6-O-trimethyl)-β-cyclodextrin,
Octakis(2,6-O-hydroxypropyl)-β-cyclodextrin, Octakis(2,3,6-O-hydroxypropyl)-β-cyclodextrin
und Octakis(2,6-O-methyl-3-O-acetyl)-β-cyclodextrin. Phenylalanin,
Tryptophan und Leucin seien als Beispiele für die natürlichen optisch aktiven Verbindungen
von Aminosäuren
er wähnt,
als Beispiele der Derivate davon seien erwähnt: N-(tert-Butoxycarbonyl)-L-tryptophan,
N-(tert-Butoxycarbonyl)-D-tryptophan,
N-(tert-Butoxycarbonyl)-L-phenylalanin, N-(tert-Butoxycarbonyl)-D-phenylalanin,
N-(tert-Butoxycarbonyl)-L-leucin und N-(tert-Butoxycarbonyl)-D-leucin.
Diese Verbindungen können
allein oder in Kombination von zwei oder mehr Arten davon verwendet
werden.
-
In
der vorliegenden Erfindung werden als die oben beschriebenen chiralen
Selektoren verschiedenartige Cyclodextrine oder Derivate davon aufgrund
ihrer hohen Brennkapazität
geeigneterweise verwendet. Cyclodextrine, bei denen ein Teil der
Hydroxylgruppen oder Wasserstoffatome durch Hydroxylethyl, Hydroxylpropyl,
Trifluoracetyl oder Acetyl ersetzt ist, werden geeigneterweise als
Cyclodextrinderivate unter den Gesichtspunkten der Erhältlichkeit,
Löslichkeit
in Wasser und Trennwirkung bzw. Trennbarkeit („separability") verwendet.
-
Die
Menge des erfindungsgemäß verwendeten
chiralen Selektors kann in geeigneter Weise entschieden werden gemäß der Menge
des verwendeten nicht getrennten Aminosäurederivats und der optischen
Reinheit desselben, so dass eine genügend große Menge des chiralen Selektors
verwendet wird im Vergleich zu derjenigen des D-Isomers oder des
L-Isomers, die Affinität
besitzen („as
compared with that of the D isomer or the Lisomer having affinity"). Geeigneterweise
wird er in einer Menge von 1 mM bis 100 mM hinsichtlich des Erhalts
einer zufriedenstellenden Trennungseffizienz und der Vorbeugung
einer Einschränkung
der Verwendbarkeit („operability"), verursacht durch
Verwendung eines Überschusses
(„excess
use") und einen
Anstieg der Viskosität.
-
Im
erfindungsgemäßen Trennverfahren
wird das nicht getrennte Aminosäurederivat
mit dem oben beschriebenen chiralen Selektor in wässriger
Lösung
gemischt, um den Kontakt des chiralen Selektors mit dem D-Isomer
oder dem L-Isomer, das im nicht getrennten Aminosäurederivat
enthalten ist, zu verbessern und um eine hohe Trenneffizienz zu
erreichen. In diesem Fall bedeutet die wässrige Lösung eine wasserhaltige Lösung, d.
h. Wasser oder eine gemischte Lösung
aus Wasser und einer organischen Verbindung, die eine Löslichkeit
in Wasser besitzt, und die gemischte Lösung von Wasser und der organischen
Verbindung wird in geeigneter Weise verwendet, um die Wechselwirkung
des D-Isomers oder des L-Isomers, das in dem nicht getrennten Aminosäurederivat
enthalten ist, mit dem chiralen Selektor zu bewirken und die hohe
Trenneffizienz zu erhalten. Die in diesem Fall verwendete organische
Verbindung soll nicht in besonderer Weise eingeschränkt sein,
solange sie Mischbarkeit mit Wasser besitzt. Sie umfasst Nitrilverbindungen
wie zum Beispiel Acetonitril; aliphatische Alkohole wie zum Beispiel
Methanol, Isopropylalkohol, Propylalkohol, Ethanol, Butylalkohol,
tert-Butylalkohol und Octanol; aromatische Alkohole wie zum Beispiel
Phenol; Ethylenglykol, Glycerol und wasserlösliche Polymere wie zum Beispiel
Polyethylenglykol und Polyvinylalkohol. Darunter werden geeigneterweise
Acetonitril, Methanol, Isopropylalkohol und Ethanol, die jeweils
einen niedrigen Siedepunkt besitzen, unter dem Gesichtspunkt der
leichten Entfernbarkeit nach Trennung der optischen Isomeren verwendet.
Die verwendete Menge der organischen Verbindung soll nicht in besonderer
Weise eingeschränkt
sein und beträgt
geeigneterweise 0,01 bis 50 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 25 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtmasse an Wasser und der obigen organischen
Verbindung.
-
Das
Verfahren zum Mischen des nicht getrennten Aminosäurederivats
mit dem chiralen Selektor in der wässrigen Lösung soll nicht in besonderer
Weise eingeschränkt
sein und die vorgeschriebenen Mengen des nicht getrennten Aminosäurederivats
und des chiralen Selektors werden jeweils gewogen und gleichzeitig
oder nacheinander zur wässrigen
Lösung
gegeben, ge folgt von Rühren
und Mischen. In diesem Fall ist das Mengenverhältnis des nicht getrennten
Aminosäurederivats
zum chiralen Selektor nicht in besonderer Weise eingeschränkt, solange
es eine Menge ist, bei der die Molzahl des chiralen Selektors größer ist
als die Molzahl des optischen Isomers mit einer hohen Affinität zum chiralen
Selektor, der in dem nicht getrennten Aminosäurederivat enthalten ist, und
das Verhältnis
{(Molzahl des chiralen Selektors)/(Molzahl des D-Isomers und Mohlzahl
des L-Isomers) der Molzahl des chiralen Selektors zur Molzahl des
nicht getrennten Aminosäurederivats (d.
h. die Gesamtmenge des D-Isomers und des L-Isomers) unter dem Gesichtspunkt
der Trenneffizienz geeigneterweise 1000 bis 1, insbesondere 100
bis 5 beträgt.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Trennmethode
muss die in der oben beschriebenen Weise hergestellte wässrige Lösung oder
wässrige
Suspension, die das nicht getrennte Aminosäurederivat und den chiralen
Selektor enthält,
in Kontakt mit der hydrophoben Substanz gebracht werden (i) unter
der Bedingung, dass der pH davon 3,5 oder weniger beträgt oder
(ii) in Gegenwart von „Ionen,
die eine Atomgruppe, die Hydrophobizität besitzt" (im Folgenden als hydrophobes Gegenion
bezeichnet), das ein Gegenion für
das Aminosäurederivat sein
kann. Wird es in Kontakt mit der hydrophoben Substanz gebracht,
ohne die Bedingung aus (i) oder (ii) zu erfüllen, wird eine gute Trenneffizienz
nicht erreicht, obwohl vermutet wird, dass dies der Tatsache zugeschrieben
werden kann, dass ein effektiver Unterschied in der Hydrophobizität zwischen
dem D-Isomer und dem L-Isomer nicht erreicht wird.
-
Um
die oben beschriebene Bedingungen aus (i) zu erfüllen, kann ein pH-Kontrollmittel
verwendet werden, um den pH der wässrigen Lösung oder der wässrigen
Suspension auf 3,5 oder weniger einzustellen. Das pH-Kontrollmittel,
das in diesem Fall verwendet werden kann, soll nicht in besonderer
Weise eingeschränkt sein,
solange der pH der wässrigen
Lösung
auf 3,5 oder weniger eingestellt werden kann, und ohne Einschränkungen
verwendbar sind Mineralsäuren
wie Phosphorsäure,
Schwefelsäure
und Salzsäure;
sowie organische Säuren
wie zum Beispiel Ameisensäure,
Essigsäure,
Milchsäure,
Propionsäure,
Zitronensäure,
Maleinsäure und
Malonsäure.
Die Konzentration dieser pH-Kontrollmittel soll nicht in besonderer
Weise eingeschränkt
sein, und es wird gewöhnlicherweise
im Bereich von 1 bis 100 mM, geeigneterweise 1 bis 30 mM verwendet.
Der pH der wässrigen
Lösung
oder der wässrigen
Suspension wird unter dem Gesichtspunkt der Trenneffizienz geeigneterweise
auf 1 bis 3 eingestellt, insbesondere auf 1,4 bis 2,5. Der pH wird
zweckmäßigerweise
vor dem Inkontaktbringen mit der hydrophoben Substanz eingestellt
oder er kann eingestellt werden, bevor das nicht getrennte Aminosäurederivat
mit dem chiralen Selektor vermischt wird. Bei einem solchen Mischen
soll die Temperatur nicht eingeschränkt sein, solange das Mischen
in genügender
Weise ausgeführt
wird, und es wird zweckmäßigerweise
bei für
gewöhnlich
10 bis 30°C
ausgeführt.
-
Die
hydrophoben Gegenionen, die koexistieren dürfen, wenn sie in Kontakt mit
der hydrophoben Substanz unter der Bedingung aus (i), wie oben beschrieben,
gebracht werden, sind nicht in besonderer Weise eingeschränkt, solange
sie in der Form von Ionen mit einer entgegengesetzten Ladung dazu
vorliegen, so dass ein Ionenpaar gebildet wird, wenn ein ionisierbarer
Teil, wie zum Beispiel eine Carboxylgruppe, im Aminosäurederivat
in der wässrigen
Lösung
ionisiert wird. Die „Atomgruppe
mit Hydrophobizität", die in den hydrophoben Gegenionen
vorhanden ist, bedeuten eine Atomgruppe mit einer Funktion des Steigerns
der Hydrophobizität einer
C1-22-Alkylgruppe, wie zum Beispiel Methyl,
Ethyl, Isopropyl, Butyl, tert-Butyl, Octyl, Dodecyl und Octadecyl;
und einer Arylgruppe, wie zum Beispiel Phenyl und Naphthyl. Diese
Atomgruppen können
Hydrophobizität als
ganzes aufweisen und können
eine funktionelle Gruppe, wie zum Beispiel eine Hydroxylgruppe und
eine Nitrogruppe, und ein Halogenatom, wie zum Beispiel Fluor, Chlor,
Brom und Iod, in einem Teil davon aufweisen.
-
Das
hydrophobe Gegenion wird verwendet durch Zugabe zur wässrigen
Lösung
in Form einer Verbindung (im Folgenden als hydrophobes-Gegenion-bildende-Verbindung
bezeichnet), die in einer wässrigen
Lösung
ionisiert wird, wobei ein Kation oder ein Anion gebildet wird. Zur
Verwendung als solche Verbindung sind Aminverbindungen, Ammoniumverbindungen,
Borverbindungen, Phosphorverbindungen und Sulfonsäureverbindungen
befähigt,
die jeweils die oben beschriebene Atomgruppe mit Hydrophobizität aufweisen.
Die Aminverbindungen sind neutral und müssen daher in Form eines Kations
durch Zugabe eines Wasserstoffions in wässriger Lösung vorliegen. Demgemäß werden
sie unter Einstellen des pHs der wässrigen Lösung, der nicht höher ist
als der pKa der verwendeten Aminverbindungen, verwendet.
-
Beispiele
der Verbindungen, die das hydrophobe Gegenion liefern, die erfindungsgemäß verwendet werden
können,
umfassen die Aminverbindungen Trimethylamin, Diethylamin, Triethylamin,
Triethanolamin, Triisopropylamin, Diisopropylmethylethanolamin,
Tributylamin, Dibutylamin, Butylamin, Octylamin, Dioctylamin, Trioctylamin,
Diphenylamin und Triphenylamin.
-
Die
Ammoniumverbindungen umfassen Ammoniumsalze wie zum Beispiel Hydrochloride,
Hydrobromide und Hydroxide dieser Aminverbindungen und zusätzlich dazu
Tetramethylammoniumchlorid, Tetramethylammoniumbromid, Tetraethylammoniumchlorid,
Tetraethylammoniumbromid, Tetrabutylammoniumchlorid, Tetrabutylammoniumbromid
und Tetrabutylammoniumhydroxid.
-
Die
Borverbindungen umfassen ionische Borverbindungen wie zum Beispiel
Natriumtetraphenylborat und Natriumtetra(chlorphenyl)borat; die
Phosphorverbindungen umfassend Tetraphe nylphosphinchlorid und Tetraocteylphosphinchlorid;
und die Sulfonsäureverbindungen
umfassend Toluolsulfonsäure,
Octylsulfonsäure und
Dodecylsulfonsäure.
-
Von
diesen Verbindungen werden unter dem Gesichtspunkt der Löslichkeit
in der wässrigen
Lösung geeigneterweise
Triethylamin, Triethanolamin, Tributylamin, Dibutylamin, Tributylamin,
Tetrabutylamin, Tetraamylamin und Dodecylsulfonsäure verwendet.
-
Die
Menge des oben beschriebenen hydrophoben Gegenions ist nicht in
besonderer Weise eingeschränkt,
solange es sich um eine genügend
große
Menge handelt, so dass das Isomer mit einer geringeren Affinität zum chiralen
Selektor von dem D-Isomer
oder dem L-Isomer, das in dem nicht getrennten Aminosäurederivat
enthalten ist, handelt, und die optimale Menge kann in geeigneter
Weise unter dem Gesichtspunkt der Trenneffizienz gemäß der Art
und der Menge des nicht getrennten Aminosäurederivats und der Art des chiralen
Selektors entschieden werden. Bezüglich einer Konzentration in
der wässrigen
Lösung
oder der wässrigen
Suspension wird es in einer Menge, die in einen Bereich von gewöhnlicherweise
0,01 bis 50 mM, insbesondere 0,1 bis 30 mM fällt, verwendet.
-
Der
pH des oben beschriebenen hydrophoben Gegenions soll nicht in besonderer
Weise eingeschränkt
sein, solange es ein pH-Bereich ist, in dem das nicht getrennte
Aminosäurederivat,
das das Objekt der Trennung ist, ionisiert werden kann, um ein Ionenpaar
mit dem hydrophoben Gegenion zu bilden. Angesichts eines einfach
zu kontrollierenden bzw. einzustellenden pH-Werts einer Pufferlösung und
der Einfachheit der Behandlung der Abfallflüssigkeit nach Gebrach liegt
er geeigneterweise in einem Bereich von pH = 4 bis 8, insbesondere
pH = 4 bis 7.
-
Zur
Verwendung bei der Einstellung des pHs in einen solchen Bereich
sind die jeweils oben beschriebenen anorganischen Säuren und
organischen Säuren
und zusätzlich
dazu Alkalisalze, wie zum Beispiel Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid,
Calciumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Calciumcarbonat,
Salze, wie zum Beispiel Natriumhydrogenphosphat und Kaliumdihydrogenphosphat,
sowie organische Verbindungen für
eine pH-Pufferlösung, wie
zum Beispiel Tris(hydroxymethyl)aminomethan, 4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinethansulfonsäure und
Morpholinpropansulfonsäure,
befähigt.
-
Die
Zugabe der Verbindung, die das hydrophobe Gegenion liefert, und
die pH-Einstellung davon, die gegebenenfalls ausgeführt wird,
kann gegebenenfalls vor dem Inkontaktbringen mit der hydrophoben
Substanz durchgeführt
werden und kann ebenso vor dem Mischen des nicht getrennten Aminosäurederivats
mit dem chiralen Selektor erfolgen.
-
Des
Weiteren können
Salze zum Einstellen bzw. Kontrollieren der Ionenstärke oder „Verbindungen
mit einem Absorptionsspektrum im UV-Bereich und im sichtbaren Bereich" zur Erleichterung
der Selektion des D-Isomers und L-Isomers bei der Anwendung des
erfindungsgemäßen Trennverfahrens
auf eine analytische Methode zur optischen Reinheit als optionale
Komponente zur oben beschriebenen wässrigen Lösung oder wässrigen Suspension, die in
Kontakt mit der hydrophoben Substanz gebracht wird, gegeben werden.
In diesem Fall können
Natriumchlorid, Kaliumchlorid und Calciumchlorid als die Salze verwendet
werden, und organische Verbindungen mit einem aromatischen Ring,
wie zum Beispiel Toluolsulfonsäure,
Natriumtoluolsulfonat, Natriumbenzolsulfonat, Natriumnaphthalinsulfonat,
Fluorescein, Phenolphthalein, Nilblau, Eosin und Coumarin, als die „Verbindungen
mit einem Absorptionsspektrum im UV-Bereich und sichtbaren Bereich" verwendet werden.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Trennverfahren
wird die wässrige
Lösung
oder die wässrige
Suspension, die das nicht getrennte Aminosäurederivat und den chiralen
Selektor enthält,
unter einer Bedingung, die die oben genannte Bedingung (i) oder
(ii) erfüllt,
in Kontakt gebracht, um das D-Isomer vom L-Isomer zu trennen, wobei eine Differenz
in der Affinität
davon zu der obigen hydrophoben Substanz ausgenützt wird.
-
Die
in diesem Fall verwendete hydrophobe Substanz ist nicht in besonderer
Weise eingeschränkt,
solange sie eine Substanz ist, die eine höhere Hydrophobizität besitzt
als die der oben beschriebenen wässrigen Lösung und
sie leicht davon getrennt werden kann, und eine flüssige oder
feste hydrophobe Substanz verwendet wird. Als flüssige hydrophobe Substanz können zum
Beispiel organische Lösungsmittel,
die unlöslich
oder kaum löslich
sind, in Wasser wie zum Beispiel Chloroform, Dichlormethan, Hexan
und Octanol verwendet werden. Feste Stoffe mit einer hydrophoben
Oberfläche
können
als die feste hydrophobe Substanz ohne besondere Einschränkungen
verwendet werden. Als Beispiele für solche Substanzen können feste
Stoffe, erhalten durch Binden von Verbindungen mit einer hydrophoben
Gruppe mit einem oder mehreren Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel
Octadecyl, Octyl, Butyl, Methyl, Phenyl und Cyanopropyl, an die
Oberfläche
anorganischer feiner Teilchen aus Siliciumdioxid oder Titandioxid
gegeben werden; feste Stoffe, erhalten durch Adsorbieren oder Binden
hydrophober Polymere, wie zum Beispiel Polystyrol, Silikon und Polymethylmethacrylat,
an die Oberfläche
anorganischer feiner Teilchen aus Siliciumdioxid oder Titan; feine
partikuläre
feste Stoffe von Polymeren mit Hydrophobizität, wie zum Beispiel Polystyrol
und Polymethylmethacrylat; und feste Stoffe, erhalten durch Binden
von Verbindungen mit einer hydrophoben Gruppe mit einem oder mehreren
Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel Octadecyl, Octyl, Butyl Methyl,
Phenyl und Cyanopropyl, auf der Oberfläche von Polymeren, wie zum
Beispiel Polystyrol und Polymethyl methacrylat. Zur Verwendung als
auch zum Einstellen der Hydrophobizität sind die durch gegebenenfalls
weiteres Binden erhaltene Verbindungen mit einer Ionentauschergruppe,
wie zum Beispiel einer Sulfonylgruppe, einer Aminogruppe und einer
Ammoniumgruppe, an der Oberfläche
dieser festen Stoffe befähigt.
Wird die feste hydrophobe Substanz verwendet, so ist, je größer die
Oberfläche,
desto größer wird
die Menge des Aminosäurederivats,
das auf einmal getrennt werden kann, und daher wird ein festes,
feines Teilchen mit hydrophober Oberfläche vorzugsweise verwendet.
-
Im
Trennverfahren der vorliegenden Erfindung soll das Verfahren zum
Inkontaktbringen der wässrigen Lösung, die
das nicht getrennte Aminosäurederivat
(eine Mischung der entsprechenden optischen Isomere) und den chiralen
Selektor enthält,
mit der hydrophoben Substanz, um das D-Isomer vom L-Isomer zu trennen, nicht
in besonderer Weise eingeschränkt
sein und kann geeigneterweise durch das folgende Verfahren ausgeführt werden.
-
Eine
feste hydrophobe Substanz wird in eine hohle Röhre eingefüllt und wird als Trennsäule zur
Chromatographie verwendet, wobei optische Isomere getrennt werden
können.
In diesem Fall wird die wässrige
Lösung,
die den chiralen Selektor als mobile Phase enthält, und der oben beschriebenen
Bedingung aus (i) oder (ii) genügt,
durch die Trennsäule
fließen
gelassen und das nicht getrennte Aminosäurederivat wird in die Eintrittsseite
(„upper
stream") der Trennsäule injiziert,
um die Flüssigkeitschromatographie
durchzuführen.
Das nicht getrennte Aminosäurederivat
wird mit dem chiralen Selektor in der wässrigen Lösung in der Säule gemischt
und in Kontakt mit der hydrophoben Substanz, die ein Füllstoff
in der Säule
ist, gebracht. Nachdem eine bestimmte Zeit abgelaufen ist, treten
die entsprechenden optischen Isomere an der Austrittsseite („down stream") der Trennsäule im Zustand
getrennter opti scher Isomere (in anderen Worten: mit unterschiedlicher Retentionszeit)
aus. Die UV-Absorption bei einer bestimmten Wellenlänge, die
elektrische Leitfähigkeit
und der Brechungsindex in der ausfließenden mobilen Phase werden
mit Ablauf der Zeit verfolgt, wodurch ein Chromatograph erhalten
werden kann. Der Ausfluss des D-Isomers und des L-Isomers wird von
dem obigen Chromatographen detektiert und diese werden fraktioniert,
wodurch das Aminosäurederivat
der vorliegenden Erfindung mit einer verbesserten optischen Reinheit
erhalten werden kann. Das durch die obige Flüssigkeitschromatographie ausgeführte Verfahren
ist einfach in der Bedienung und besitzt eine hohe Trennleistung
und ist daher die besonders geeignete Ausführungsform beim Trennverfahren
der vorliegenden Erfindung. Des Weiteren wird das nicht getrennte
Aminosäurederivat
im Voraus mit dem chiralen Selektor in einer wässrigen Lösung gemischt und anschließend die
wässrige
Lösung
oder die wässrige.
Suspension, die so hergestellt ist, dass die oben beschriebene Bedingung
(i) oder (ii) erfüllt
ist, (die wässrige
Lösung
oder die wässrige
Suspension, die in einer solchen Weise hergestellt ist, wird als
hergestellte wässrige
Lösung
oder wässrige
Suspension bezeichnet) in Kontakt mit der hydrophoben Substanz gebracht,
wobei das D-Isomer vom L-Isomer
getrennt werden kann. Wenn zum Beispiel eine Flüssigkeit als hydrophobe Substanz
verwendet wird, werden die hergestellte wässrige Lösung und die hydrophobe Substanz
in ein Gefäß gegeben
und mittels eines Rührers oder
durch heftiges Schütteln,
sofern das Gefäß von einer
Bauart ist, bei der es dicht verschlossen werden kann, wie einem
Schütteltrichter,
gemischt. Anschließend
wird die Flüssigkeit
stehen gelassen, wobei sie sich in zwei Phasen trennt und die Flüssigkeiten
in den zwei Phasen werden getrennt gewonnen, wodurch sie getrennt
werden können.
In diesem Fall erfolgt die Verteilung in einem Verhältnis gemäß der Eigenschaft
des verwendeten chiralen Selektors, so dass das optische Isomer
(oder der Komplex davon) mit einer starken Hydrophobizität in der
hyd rophoben Schicht stärker
vorhanden ist und das optische Isomer oder der Komplex davon mit
einer starken Hydrophilizität
in der hydrophilen Phase stärker
vorhanden ist, und das D-Isomer
oder das L-Isomer werden in jeder Phase aufkonzentriert. Wird das
D-Isomer oder das L-Isomer mit genügender optischer Reinheit nicht
durch diese Aufkonzentrierung erhalten, so wird die Flüssigkeit
durch Destillation unter reduziertem Druck einer getrennten Phase
entfernt und durch den oben beschriebenen Vorgang gewonnen und anschließend derselbe
Trennvorgang abermals wiederholt, wobei das D-Isomer oder das L-Isomer
mit hoher optischer Reinheit erhalten werden kann.
-
Wenn
ein Feststoff als hydrophobe Substanz erhalten werden kann, so wird
die feste hydrophobe Substanz zugegeben und mit der hergestellten
wässrigen
Lösung
durch Rühren
in Kontakt gebracht und die feste hydrophobe Substanz durch Filtrieren
nach Ablauf einer bestimmten Zeit entfernt, um die flüssige Komponente zu
gewinnen, wodurch die Trennung ausgeführt werden kann. In diesem
Fall wird das optische Isomer (oder der Komplex davon) mit einer
starken Hydrophobizität
stärker
an die feste hydrophobe Substanz adsorbiert und daher ist das optische
Isomer (oder der Komplex davon) mit einer starken Hydrophilizität im Filtrat
stärker anwesend.
Wenn die zufriedenstellende Trennung nicht durch einen Arbeitsgang
ausgeführt
werden kann, wird die Flüssigkeit
vom Filtrat durch Destillation unter reduziertem Druck ähnlich zum
oben beschriebenen Fall entfernt und anschließend derselbe Trennvorgang
nochmals wiederholt, wobei das D-Isomer oder das L-Isomer mit einer
hohen optischen Reinheit erhalten werden kann. Es ist selbstverständlich,
dass das auf der festen hydrophoben Substanz adsorbierte optische
Isomer mit einem hydrophoben organischen Lösungsmittel gewaschen wird
und die Waschflüssigkeit
gewonnen wird und das Lösungsmittel
aus der gewonnenen Flüssigkeit
entfernt wird, wodurch das andere optische Isomer gewonnen werden
kann. Ebenso kann in diesem Fall die Reinheit durch Wiederholung
des Vorgangs erhöht
werden.
-
Das
durch das erfindungsgemäße Trennverfahren
abgetrennte optische Isomer wird üblicherweise in Form einer
Lösung
oder einer Suspension, die in vielen Fällen Unreinheiten enthält (der
für die
Trennung verwendete chirale Selektor, verschiedenartige Salze und
dergleichen), und es ist selbstverständlich, dass das Aminosäurederivat
mit verbesserter optischer Reinheit aus diesen Lösungen isoliert werden kann.
Verschiedene Verfahren können
für solche
Isolierungsmethoden verwendet werden und ein Beispiel davon umfasst
ein Verfahren, bei dem eine flüssige
Komponente durch Destillation unter reduziertem Druck entfernt wird
und anschließend
ein Lösungsmittel,
welches das Aminosäurederivat,
jedoch nicht die anderen Unreinheiten löst, zugegeben, um nur das Aminosäurederivat
zu lösen
und die Unreinheiten werden durch Filtrieren abgetrennt, und anschließend das
Lösungsmittel
entfernt.
-
Nach
dem erfindungsgemäßen Trennverfahren
können
das D-Isomer und das L-Isomer leicht vom Aminosäurederivat, bei dem das D-Isomer und das L-Isomer
in einer Mischung vorhanden sind, getrennt werden. Demgemäß kann das
obige Trennverfahren in geeigneter Weise als optischer Trennprozess
bei einem Verfahren, bei dem ein nicht getrenntes Aminosäurederivat
(d. h. das vorliegende Aminosäurederivat,
bei dem das D-Isomer und das L-Isomer in einer Mischung vorhanden
sind) erhalten wird von einem Racemat oder einer optisch aktiven
Basisaminosäure
mittels des oben beschriebenen chemisch-synthetischen Verfahrens oder
einer Reaktion unter Verwendung von Enzymen und Mikroorganismen,
bei dem das obige nicht getrennte Aminosäurederivat optisch getrennt
wird, wobei das D-Isomer und das L-Isomer mit hoher Reinheit (hoher
optischer Reinheit) hergestellt wird.
-
Ebenso
können
nach der erfindungsgemäßen Trennmethode
die entsprechenden Mengen des D-Isomers und des L-Isomers, die im
nicht getrennten Aminosäurederivat
enthalten sind, im Zustand der Trennung voneinander bestimmt werden
und es kann daher in geeigneter Weise als analytisches Verfahren über die
optische Reinheit des nicht getrennten Aminosäurederivats mit unbekannter
optischer Reinheit verwendet werden. Insbesondere ist das mittels
Flüssigkeitschromatographie
ausgeführte,
oben beschriebene Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht nur
einfach und besitzt eine hohe Trennleistung, sondern die Verwendung
einer analytischen Kurve macht es auch möglich, die entsprechenden Mengen
bei hoher Präzision
zu bestimmen, selbst wenn das D-Isomer und das L-Isomer nicht isoliert
werden. Daher ist es ein hervorragendes analytisches Verfahren für die optische
Reinheit (ein Messverfahren für
die optische Reinheit).
-
Des
Weiteren besitzt das oben beschriebene analytische Verfahren für die optische
Reinheit die oben beschriebenen hervorragenden Eigenschaften und
kann geeigneterweise daher zum Beispiel als ein Verfahren zur Prozesskontrolle
bei einem Verfahren, bei dem ein nicht getrenntes Aminosäurederivat
aus einer Basisaminosäure
erhalten wird und bei dem das obige nicht getrennte Aminosäurederivat
der optischen Trennung (optischen Spaltung) unterworfen wird, um
dadurch das D-Isomer oder das L-Isomer mit hoher Reinheit (hoher
optischer Reinheit) herzustellen. In diesem Fall ist es selbstverständlich,
dass allgemein bekannte Verfahren zur optischen Spaltung, zusätzlich zum
Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, wie
zum Beispiel ein physikalisches Trennverfahren, das von einer Kristallform
eines optischen Isomers Gebrauch macht, ein Verfahren unter Verwendung
der Trennung eines Diastereomers als Prinzip, um genau zu sein,
ein Verfahren, bei dem ein Diastereomer in ein stabiles Diastereomer
(einschließlich
eines molekularen Komplexes) umgewandelt wird und bei dem es durch
einen Vorgang, wie zum Beispiel fraktionierte Kristallisation, Chromatographie
und Destillation, einem Verfahren zu selektiver Adsorption und Abstraktion
unter Verwendung eines chiralen Adsorbenz und eines chiralen Lösungsmittels,
einem asymmetrischen Umwandlungsverfahren und einem Verfahren, das
eine asymmetrische Reaktion verwendet, getrennt wird.
-
Die
vorliegende Erfindung soll nachfolgend in weiteren Einzelheiten
in Bezug auf Beispiele erläutert werden,
soll jedoch nicht durch diese Beispiele eingeschränkt sein.
-
Beispiel 1
-
Eine
wässrige
Lösung
wurde hergestellt durch Mischen von 10% (Volumenverhältnis) Acetonitril
(hergestellt von Wako Pure Chemicals Industries, Ltd.) mit einer
Lösung,
die eine Cyclodextrinkonzentration von 10 mM besaß und einem
pH von 2, hergestellt durch Auflösen
von 11,35 g β-Cyclodextrin
(hergestellt von Tokyo Kasei Co., Ltd.) als chiralen Selektor in
1 1 einer 0,1%-Phosphorsäure
(Volumenverhältnis)
hergestellt. Unter Verwendung dieser Lösung als mobile Phase und einer
Trennsäule
vom Typ „Inertsil
ODS-2" (hergestellt von
GL Science Co., Ltd.), gefüllt
mit einer stationären
Phase, bei der eine Octadecylgruppe chemisch an die Oberfläche der
Siliciumdioxidgelpartikel als hydrophobe Substanz gebunden war,
N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-alanin {(D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis =
1/2} wurde in die obige Trennsäule
injiziert, um eine Hochleistungsflüssigkeitschromatographie auszuführen, wodurch
ein Chromatogramm erhalten wurde.
-
Die
folgenden Geräte
und Bedingungen für
die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
wurden im vorliegenden Beispiel verwendet.
- Pumpe: 600E,
hergestellt von Waters Co., Ltd.
- Injektor: U6K, hergestellt von Waters Co., Ltd.
- Säulenofen:
CTO10A, hergestellt von Shimadzu Mfg. Co., Ltd.
- Detektor: 991J, hergestellt von Waters Co., Ltd.
- Fließgeschwindigkeit
der mobilen Phase: 1 ml/min
- Säulentemperatur:
30°C
- Säulengröße: innerer
Durchmesser 4,6 mm, Länge
250 mm
- Detektorwellenlänge:
210 nm
-
Auf
Grundlage des in der obigen Art und Weise erhaltenen Chromatogramms
wurde der Grad an optischer Isomerentrennung durch die Auflösung (Rs)
evaluiert, wobei gefunden wurde, dass Rs 2,25 betrug, und es wurde
bestätigt,
dass eine gute Trennung ausgeführt
worden war.
-
Diese
Auflösung
(Rs) zeigt, wie gut die beiden Peaks getrennt sind, und der Wert
ist durch die folgende Gleichung definiert. Es wird gezeigt, dass
je größer der
Wert, desto besser die Trennung der zwei Peaks und es wird gezeigt,
dass, falls Rs 0 ist, zwei Peaks überhaupt nicht getrennt werden,
und dass im Fall von Rs größer 1 die
zwei Peaks in dem Zustand vorliegen, dass sie im Basisteil ebenfalls
komplett getrennt sind: Rs = 2(tR2 – tR1)/(W1 + W2),worin tR1 die
Retentionszeit des Peaks 1 in einem Chromatogramm, erhalten durch
Trennen einer Verbindung, die zwei Arten von Komponenten umfasst,
zeigt; tR2 eine Retentionszeit des Peaks
2 zeigt; W1 die Basis (Zeitdauer) des Peaks
1 zeigt; W2 die Basis (Zeitdauer) des Peaks
2 zeigt.
-
Beispiel 2
-
N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-alanin
{(D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis
= 1/2} wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 getrennt,
außer
dass die Trennsäule
gegen eine solche vom Typ „Inertsil
C8" (hergestellt
von GL Science Co., Ltd.), die mit einer stationären Phase gefüllt ist,
bei der eine Octylgruppe chemisch an die Oberfläche eines Siliciumdioxidgelteilchens
gebunden ist, ausgewechselt wurde. Der Grad der Trennung wurde evaluiert,
wobei herausgefunden wurde, dass Rs 2,03 betrug und eine gute Trennung
ausgeführt
werden konnte.
-
Beispiel 3
-
Der
Acetonitrilanteil wurde auf 15% (Volumenverhältnis) verändert, um N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-methionin
{(D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis =
1/2} durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 zu trennen. Der
Grad der Trennung wurde evaluiert, wobei herausgefunden wurde, dass
Rs 1,46 betrug und dass eine gute Trennung ausgeführt werden
konnte.
-
Beispiel 4
-
N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-leucin
{(D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis
= 1/2} wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 getrennt,
außer
dass die Trennsäule
gegen eine solche vom Typ „Inertsil
PH" (hergestellt
von GL Science Co., Ltd.), die mit einer stationären Phase gefüllt ist,
bei der eine Phenylgruppe chemisch an die Oberfläche von Siliciumdioxidgel gebunden,
ausgetauscht wurde, und dass der Acetonitrilanteil auf 15% (Volumenverhältnis) verändert wurde.
Der Grad der Trennung wurde evaluiert, wobei herausgefunden wurde,
dass Rs 2,18 betrug und dass eine gute Trennung ausgeführt werden
konnte.
-
Beispiel 5
-
Als
mobile Phase wurde eine Lösung
verwendet, hergestellt durch Mischen von 20% (Volumenverhältnis) Acetonitril
(hergestellt von Wako Pure Chemicals Industries, Ltd.) mit einer
Lösung,
die eine Cyclodextrinkonzentration von 30 mM enthielt, hergestellt
durch Auflösen
von 43,2 g CAVASOL W7 HP (hergestellt von Wacker Chemicals East
Asia Co., Ltd.), welches Cyclodextrin ist, das durch Umwandeln einer
Hydroxylgruppe von β-Cyclodextrin
als chiralen Selektor zu Hydroxypropyl erhalten worden war, in 1
l einer 0,1%-Phosphorsäure
(Volumenverhältnis).
Inertsil ODS-2 (hergestellt von GL Science Co., Ltd.) wurde als
Säule verwendet, um
N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-phenylalanin
{(D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis
= 1/2} mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
zu trennen. Es wurde dasselbe Gerät wie in Beispiel 1 verwendet,
und die Empfindlichkeit war gut, so dass eine Detektionswellenlänge von
254 nm verwendet wurde, wobei Rs 1,56 war und eine gute Trennung
ausgeführt
werden konnte.
-
Beispiel 6
-
Als
mobile Phase wurde eine Lösung
verwendet, hergestellt durch Mischen von 15% (Volumenverhältnis) Acetonitril
(hergestellt von Wako Pure Chemicals Industries, Ltd.) mit einer
Lösung
mit einer Cyclodextrinkonzentration von 10 mM, hergestellt durch
Auflösen
von 11,35 g β-Cyclodextrin
(hergestellt von Tokyo Kasei Co., Ltd.) in 1 l einer 10-mM-Triethylaminphosphatlösung (hergestellt
von GL Science Co., Ltd.). Inertsil ODS-2 (hergestellt von GL Science
CO., Ltd.) wurde als Säule
verwendet, um N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-tryptophan {(D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis =
1/2} mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
in derselben Weise wie in Beispiel 5 zu trennen, wobei herausgefunden
wurde, dass Rs 1,59 betrug.
-
Beispiel 7
-
Verändert wurden
Triethylaminphosphat zu Tetrabutylammoniumphosphat (hergestellt
von GL Science Co., Ltd.) und der Anteil von Acetonitril auf 10%
(Volumenverhältnis)
und die Detektionswellenlänge
wurde verändert
auf 210 nm, um N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-prolin
{(D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis
= 1/2} in derselben Weise wie in Beispiel 6 zu trennen, wobei gefunden
wurde, dass Rs 1,91 betrug.
-
Beispiel 8
-
Als
mobile Phase wurde eine Lösung
verwendet, hergestellt durch Mischen von 15% (Volumenverhältnis) Acetonitril
(hergestellt von Wako Pure Chemicals Industries, Ltd.) mit einer
Lösung,
die eine Cyclodextrinkonzentration von 30 mM enthielt, hergestellt
durch Auflösen
von 43,2 g CAVASOL W7 HP (hergestellt von Wacker Chemicals East
Asia Co., Ltd.) als chiralem Selektor in 1 l einer 10-mM-Tetrabutylammoniumphosphatlösung (hergestellt
von GL Science Co., Ltd). Inertsil ODS-2 (hergestellt von GL Science
Co., Ltd.) wurde als Säule
verwendet, um N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-tyrosin {(D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis =
1/2} mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
in derselben Weise wie in Beispiel 1 zu trennen. Beim Detektieren der
Peaks wurde eine Detektionswellenlänge von 210 nm zur Verfolgung
der Absorption verwendet. Das Ergebnis davon zeigte, dass Rs 1,96
betrug.
-
Beispiel 9
-
Die
Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt, außer dass
10 mM Natriumcitrat als pH-Einstellmittel verwendet wurden, um den
pH auf 2,8 einzustellen, und N-(tert-Butoxycarbonyl)-L-tryptophan, welches
ein Aminosäurederivat
ist, als chiraler Selektor verwendet wurde, und dass N-Benzyloxycarbonyl-DL-leucin {(D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis =
1/2} als Trennobjekt verwendet wurde. Beim Detektieren der Peaks
wurde eine Detektionswellenlänge
von 254 nm zur Verfolgung der Absorption verwendet. Das Ergebnis
davon zeigte, dass Rs 0,34 betrug und dass eine Trennung ausgeführt werden
konnte.
-
Beispiel 10
-
Die
Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt, außer dass
10 mM Natriumcitrat als pH-Einstellmittel verwendet wurde, um den
pH auf 3,4 einzustellen, und Benzyloxycarbonyl-L-alanin, welches
ein Aminosäurederivat
ist, als chiraler Selektor verwendet wurde, und dass N-Benzoyl-DL-valin
{D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis
= 1/2} als Gegenstand der Trennung verwendet wurde. Beim Detektieren
der Peaks wurde eine Detektionswellenlänge von 254 nm zur Verfolgung
der Absorption verwendet. Das Ergebnis davon zeigte, dass Rs 0,08
betrug und dass eine Trennung ausgeführt werde konnte.
-
Ergebnisse
aus Beispielen 1 bis 10 sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
-
-
-
Beispiel 11
-
50 μl einer 5%-igen
Lösung
von N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-alanin,
hergestellt durch Mischen des D-Typs und des L-Typs in einem Anteil
von jeweils 50% im Voraus wurde als Probe zur Trennung in derselben Weise
wie in Beispiel 1 verwendet, und die Fläche der chromatographischen
Peaks wurde berechnet. Das Verhältnis
der Flächen
betrug 50% vom D-Typ zu 50% vom L-Typ im Ergebnis. Das Verhältnis der
Fläche
war dasselbe wie das Verhältnis
beim Mischen und es wurde bestätigt,
dass die Verwendung der Trennmethode der vorliegenden Erfindung
es ermöglichte,
die optische Reinheit durch einen einfachen Vorgang präzise zu
messen.
-
Des
Weiteren wurden die den entsprechenden chromatographischen Peaks
zugehörigen
Ausflüsse aus
der Säule
jeweils fraktioniert. Der Ausfluss des zuerst eluierenden chromatographischen
Peaks wurde als Ausfluss 1 bezeichnet und der Ausfluss des später eluierenden
Peaks wurde als Ausfluss 2 bezeichnet. Als nächstes wurden der Ausfluss
1 und der Ausfluss 2 dem folgenden Vorgang unterworfen, um die optische Reinheit
des Aminosäurederivats,
das in den entsprechenden Ausflüssen
enthalten ist, zu messen.
-
Ein
Scheidetrichter wurde mit dem oben beschriebenen Ausfluss und Chloroform
mit fast demselben Volumen des Ausflusses beschickt und eine Minute
geschüttelt
und anschließend
ruhig stehen gelassen. Danach wurde die Chloroformschicht in einem
Kjehldahl-Kolben entnommen und das Chloroform wurde durch Destillation
unter verringertem Druck entfernt, wobei ein weißer Feststoff erhalten wurde.
Anschließend
wurde 1 ml Dioxan zum obigen weißen Feststoff gegeben, um den
obigen weißen
Feststoff aufzulösen,
und unlösliche
Bestandteile wurden durch Filtrieren entfernt. Eine 4N-Chlorwasserstoff-Dioxan-Lösung wurde zur Dioxanlösung des
Filtrats gegeben und ver mischt, um ein Entschützen (Substitution einer tert-Butoxycarbonylgruppe
mit einem Wasserstoffatom) auszuführen. Anschließend wurde
die Lösung
12 Stunden stehen gelassen und das entstehende Aminosäurehydrochlorid
durch Filtrieren gewonnen und unter Vakuum genügend getrocknet, gefolgt von
Auflösen
desselben in 0,1 ml 10-mM-Phosphorsäurepufferlosung (pH 7,0). Anschließend wurden
10 μl der
so erhaltenen Phosphorsäurepufferlösung zur
Trennung optischer Isomer von Aminosäuren (CHIRALPAK WE, hergestellt
von Daicel Chemical Industry Co., Ltd.) unter den folgenden Bedingungen
getrennt.
-
Analytische Bedingungen:
-
- Pumpe: 600E, hergestellt von Waters Co., Ltd.
- Injektor: U6K, hergestellt von Waters Co., Ltd.
- Säulenofen:
CTO10A, hergestellt von Shimadzu Mfg. Co., Ltd.
- Detektor: 991J, hergestellt von Waters Co., Ltd.
- Zusammensetzung der mobilen Phase: wässrige 0,25-mM-
- Kupfersulfatlösung
- Fließgeschwindigkeit
der mobilen Phase: 0,6 ml/min
- Säulentemperatur:
50°C
- Säulengröße: innerer
Durchmesser 4,6 mm, Länge
250 mm
- Detektorwellenlänge:
210 nm
-
Im
Ergebnis wurde bestätigt,
dass die oben beschriebenen weißen
Feststoffe, die aus dem Ausfluss 1 bzw. im Ausfluss 2 erhalten worden
waren, 100% D-Typ und 100% L-Typ N-(tert-Butoxycarbonyl)-alanin waren.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-alanin
wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 getrennt, außer dass β-Cyclodextrin,
das der chirale Selektor war, nicht zur mobilen Phase gegeben wurde.
Jedoch betrug Rs 0 und der D-Typ wurde überhaupt nicht vom L-Typ getrennt.
-
Vergleichsbeispiele 2 bis 4
-
N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-alanin
wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 getrennt, außer dass
der pH der mobilen Phase auf einen größeren Wert als 3,5 wie in Tabelle
2 verändert
wurde, unter Verwendung einer Natriumacetatpufferlösung mit
einer Konzentration von 10 mM. Die Ergebnisse davon sind in Tabelle
2 gezeigt. In allen Fällen
betrug Rs 0 und der D-Typ
wurde überhaupt
nicht vom L-Typ getrennt.
-
Vergleichsbeispiel 5
-
N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-tryptophan
wurde in derselben Weise wie in Beispiel 6 getrennt und analysiert,
außer
dass zur verwendeten mobilen Phase Triethylamin als Verbindung,
die ein hydrophobes Gegenion herstellt, nicht zugegeben wurde. Die
Ergebnisse daraus sind in Tabelle 2 gezeigt. Wie in Tabelle 2 gezeigt,
betrug Rs 0 und der D-Typ konnte überhaupt nicht vom L-Typ getrennt
werden.
-
Vergleichsbeispiel 6
-
Im
Vergleichsbeispiel 5 wurde eine Phosphorsäurepufferlösung (hergestellt durch Mischen
von Kaliumdihydrogenphosphat und Dinatriumhydrogenphosphat) als
Einstellmittel für
den pH zugegeben und der pH wurde auf 7 eingestellt, wie in Beispiel
6, um die Trennung auszuführen.
Jedoch betrug Rs immer noch 0 und der D-Typ konnte überhaupt
nicht vom L-Typ getrennt werden.
-
Vergleichsbeispiel 7
-
Als
Füllstoff
wurde Sumichiral OA7000, was eine kommerzielle Trennsäule zur
Trennung optischer Isomere ist (eine Trennsäule, die einen Träger, der
durch Fixieren von β-Cyclodextrin
auf der Oberfläche
des Siliciumdioxidgelteilchens erhalten wurde) verwendet und unter
Verwendung einer wässrigen 20-mM-KH2PO4-Lösung
(pH 2,5), enthaltend 20% Acetonitril als mobile Phase, wurde N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-phenylalanin
{(D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis =
1/2} injiziert, um die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie auszuführen. Die
folgenden Geräte
und Bedingungen wurden in diesem Fall verwendet.
- Pumpe:
600E, hergestellt von Waters Co., Ltd.
- Injektor: U6K, hergestellt von Waters Co., Ltd.
- Säulenofen:
CTO10A, hergestellt von Shimadzu Mfg. Co., Ltd.
- Detektor: 991J, hergestellt von Waters Co., Ltd.
- Fließgeschwindigkeit
der mobilen Phase: 1 ml/min
- Säulentemperatur:
30°C
- Säulengröße: innerer
Durchmesser 4,6 mm, Länge
250 mm
- Detektorwellenlänge:
210 nm
-
Die
Auflösung
des erhaltenen Chromatogramms wurde untersucht, wobei herausgefunden
wurde, dass Rs 0 betrug und dass der D-Typ überhaupt
nicht vom L-Typ getrennt wurde.
-
Beispiel 12
-
N-(tert-Butoxycarbonyl)-DL-alanin
I(D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis =
1/2} racemischer Natur („of
a racemic body")
wurde in 10 ml einer wässrigen
Lösung,
enthaltend 10 mM β-Cyclodextrin als
chiralen Selektor, deren pH auf 2 mit Phosphorsäure eingestellt worden war,
so dass eine Konzentration von 100 mM erhalten wurde, aufgelöst. Diese
wässrige
Lösung
und 10 ml Chloroform als flüssige
hydrophobe Substanz wurden in einen Scheidetrichter gegeben, 3 Minuten
geschüttelt
und dann ruhig stehen gelassen. Danach wurden 5 ml der hydrophoben
Substanz entnommen und unter reduziertem Druck destilliert, um Chloroform
zu entfernen. Anschließend
wurde der so erhaltene weiße
Feststoff in 10 ml einer wässrigen
Lösung,
die 10 mM β-Cyclodextrin
als chiralen Selektor enthielt, und deren pH auf 2 mit Phosphorsäure eingestellt
war, so dass eine Konzentration von 100 mM erhalten wurde, und die
obige Lösung
wurde in Kontakt mit 10 ml Chloroform in derselben Weise wie oben
beschrieben gebracht. Anschließend
wurde die Chloroformschicht abgetrennt und Chloroform entfernt,
um den weißen
Feststoff zu gewinnen. Dieser weiße Feststoff wurde wiederholt
dem Trennvorgang unterworfen, so dass die gesamte Häu figkeit
an Trennvorgängen
fünfmal
erreichte, wobei ein weißer Feststoff
erhalten wurde. Der letztendlich erhaltene weiße Feststoff wurde in derselben
Weise wie bei dem weißen
Feststoff aus dem Ausfluss 1 in Beispiel 11 entschützt und
anschließend
wurde eine kommerzielle Säule zur
Trennung optischer Isomere von Aminosäuren verwendet, um Hochleistungsflüssigkeitschromatographie durchzuführen. Das
Ergebnis davon zeigte, dass das (D-Isomer/L-Isomer)-Molverhältnis 0,53
betrug.
-
Industrielle Anwendbarkeit
-
Die
vorliegende Erfindung liefert ein neuartiges Verfahren zur Trennung
des D-Isomers und des L-Isomers eines Aminosäurederivats, bei dem ein D-Isomer
und ein L-Isomer einer Mischung vorhanden sind, und das einen besonderen
Substituenten besitzt. Es besitzt eine hohe Trennfähigkeit
bzw. Trennleistung („separating
capacity") im Vergleich
zu den konventionellen Trennmethoden und ermöglicht es, leicht und vollständig das
D-Isomer vom L-Isomer durch Anwenden von zum Beispiel dem oben beschriebenen
Verfahren mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie zu
trennen.
-
Demgemäß kann das
Trennverfahren der vorliegenden Erfindung nicht nur in geeigneter
Weise als optische Trennmethode angewendet werden, die verwendet
wird, wenn das Aminosäurederivat
mit hoher Reinheit aus dem Aminosäurederivat mit geringer optischer
Aktivität
durch optische Racematspaltung hergestellt wird, kann jedoch auch
in geeigneter Weise als Verfahren zur Messung der optischen Reinheit
verwendet werden. Des Weiteren kann es auf die Prozesskontrolle
bei der Herstellung eines Aminosäurederivats
mit hoher optischer Reinheit unter Verwendung eines herkömmlichen
Verfahrens zur optischen Racematspaltung verwendet werden. Daher
kann die vorliegende Er findung zur Herstellung von Aminosäurederivaten,
Medikamenten und dergleichen verwendet werden.
