HU197943B - Process for producing optically active alpha-arylalkane acids in biotechnological way - Google Patents
Process for producing optically active alpha-arylalkane acids in biotechnological way Download PDFInfo
- Publication number
- HU197943B HU197943B HU861202A HU120286A HU197943B HU 197943 B HU197943 B HU 197943B HU 861202 A HU861202 A HU 861202A HU 120286 A HU120286 A HU 120286A HU 197943 B HU197943 B HU 197943B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- group
- ester
- esterase
- acids
- candida
- Prior art date
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 11
- 108090000371 Esterases Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 claims abstract description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims abstract description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 claims description 9
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 claims description 9
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 8
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 7
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 claims description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 6
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 claims description 5
- 241000179532 [Candida] cylindracea Species 0.000 claims description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 5
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 claims description 5
- -1 cyano, acetyl Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 2
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000006656 (C2-C4) alkenyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000011138 biotechnological process Methods 0.000 claims 1
- 125000004611 dihydroisoindolyl group Chemical group C1(NCC2=CC=CC=C12)* 0.000 claims 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 abstract description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 125000004209 (C1-C8) alkyl group Chemical group 0.000 abstract 1
- 125000004399 C1-C4 alkenyl group Chemical group 0.000 abstract 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 abstract 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 abstract 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 11
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N Ibuprofen Chemical compound CC(C)CC1=CC=C(C(C)C(O)=O)C=C1 HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CMWTZPSULFXXJA-UHFFFAOYSA-N Naproxen Natural products C1=C(C(C)C(O)=O)C=CC2=CC(OC)=CC=C21 CMWTZPSULFXXJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- TUZRJGVLAFMQEK-LARVRRBISA-N hydron (2S)-2-[4-(2-methylpropyl)phenyl]propanoate (2S)-2-[4-(2-methylpropyl)phenyl]propanoic acid Chemical compound CC(C)CC1=CC=C([C@H](C)C(O)=O)C=C1.CC(C)CC1=CC=C([C@H](C)C(O)=O)C=C1 TUZRJGVLAFMQEK-LARVRRBISA-N 0.000 description 2
- 229960001680 ibuprofen Drugs 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229960002009 naproxen Drugs 0.000 description 2
- CMWTZPSULFXXJA-VIFPVBQESA-N naproxen Chemical compound C1=C([C@H](C)C(O)=O)C=CC2=CC(OC)=CC=C21 CMWTZPSULFXXJA-VIFPVBQESA-N 0.000 description 2
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 2
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RDJGLLICXDHJDY-NSHDSACASA-N (2s)-2-(3-phenoxyphenyl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](C)C1=CC=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C1 RDJGLLICXDHJDY-NSHDSACASA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- YVZLYNHKJASIHA-UHFFFAOYSA-L [Na+].[K+].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O Chemical compound [Na+].[K+].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O YVZLYNHKJASIHA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001243 acetic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229960001419 fenoprofen Drugs 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- RIWRFSMVIUAEBX-UHFFFAOYSA-N n-methyl-1-phenylmethanamine Chemical compound CNCC1=CC=CC=C1 RIWRFSMVIUAEBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- OTNVGWMVOULBFZ-UHFFFAOYSA-N sodium;hydrochloride Chemical compound [Na].Cl OTNVGWMVOULBFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 230000003637 steroidlike Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000000825 ultraviolet detection Methods 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
- C12P41/003—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions
- C12P41/005—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions by esterification of carboxylic acid groups in the enantiomers or the inverse reaction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/10—Nitrogen as only ring hetero atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/911—Microorganisms using fungi
- Y10S435/921—Candida
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
Description
A találmány tárgya eljárás optikai S(+)és R(—)-izomerek formájában rezolvált aril-alkánsavak előállítására, biotechnológiai úton.
Közelebbről, a találmány lényegében S( + )-izomer formájában lévő a-aril-alkánsavak biotechnológiai előállítására vonatkozik.
Bizonyos α-aril-alkánsavak, közelebbről az α-aril-propionsavak, mint nem-szteroid gyulladáscsökkentő hatású vegyületek Shen T. [Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 11,460(1972)] munkájából ismertek.
A fenti vegyületek — mivel a-heiyzetben egy aszimmetriacentrumot tartalmaznak — két optikai izomer — S( + )- és R(—)-enantiomerek — formájában létezhetnek.
Ezenkívül a fenti irodalmi helyről az is ismert, hogy az egyik enantiomer gyulladáscsökkentő aktivitása nagyobb, mint a másiké, ez a helyzet az α-metil-aril-ecetsavak csoportjába tartozó, a kereskedelmi forgalomban ibuprofen, naproxen, fenoprofen, stb. néven ismert vegyületek esetén is.
Az S( + )-enantiomer aktivitása rendszerint meghaladja az R(—)-enantiomerét.ez a helyzet például az ibuprofen [Adams S.S. és munkatársakJournal Pharm.Pharmacy 28, 256 (1976)],vagy a naproxen esetében is,az utóbbi vegyület esetén az S( + )-enantiomer aktivitása közel 28-szor nagyobb, mint az R(—) -enantiomeré.
A fenti savak optikai izomerjeinek elválasztása is ismert, például Kaiser D.G. és munkatársai [J. Pharm. Science 2. 269 (1976)], és Frank A. és Rüchards C. [Chemistry Letters 1431 — 1434 (1984)] munkájából.
Azonban a két optikai izomer rezolválására szolgáló ismert módszerek bonyolultak, drága, optikailag aktív reaktánsokat — például metil-benzil-amint vagy egyéb hasonló királis vegyületeket — kell alkalmazni, és a legtöbb esetben nem érhető el megfelelő hozam ahhoz, hogy az eljárás ipari méretekben is gazdaságos legyen.
A fentieknek megfelelően olyan módszert kidolgozására volt szükség, amelynek segítségével a fenti savak optikai izomerjeinek rezolválását egyszerű és olcsó módon, ipari méretekben is gazdaságosan valósíthatjuk meg.
Célunk tehát olyan eljárás kidolgozása volt az α-aril-alkánsavak optikai izomerjeinek elválasztására, amely egyszerű és gazdaságos, és ipari méretekben is előnyös.
További célunk volt, hogy az a-aril-alkánsavakat lényegében S( + )-enantiomerjük formájában nyerjük ki, magas hozammal.
Vizsgálataink szerint, ha a racém a-aril-alkánsav-észtereket biotechnológiai eljárással enzimatikus aszimmetrikus hidrolízisnek vetjük alá, S( + )-izomer formában gazdag szabad savat kapunk.
A gyakorlatban a fenti célra egy mikroorganizmus által termeit olyan enzimet használunk, amely képes a fenti savak racém ész2 tereit ^szimmetrikusán hidrojlzálni, azaz képes a racém észterek S (-J-)-enantiomerjeinek szelektív hidrolízisére, és a reakció termékeként olyan savat kapunk, amely lényegében S( + )-izomer formájában van, míg az R(—)-izomer formában lévő észter lényegében változatlan marad.
Az S( + )-savat az R(—)-észtertől egyszerűen elválaszthatjuk.
A találmány értelmében a lényegében S(+)-izomer formájában lévő a-aril-alkánsavak biotechnológiai szétválasztását úgy valósítjuk meg, hogy egy racém (R, S) (I) általános képletű a-aril-alkánsav-észtert — a képletben
R jelentése etinil-, etenil-, ciano-, acetil-, (1—4 szénatomos)alkoxi-karboníl- vagy (1—4 szénatomos) a Ikoxi-metil-csoport, Ar jelentése egy (II) vagy (III) általános képletű csoport, az utóbbi képletekben
R’ jelentése 1—6 szénatomos, egyenes vagy elágazó szénláncú alkilcsoport, 2—4 szénatomos alkenilcsoport, fenilcsoport, fenoxicsoport vagy ketocsop'orttal szubsztituáit dihidro-izoindodolil-csoport.
és
R’ jelentése 1—4 szénatomos alkilcsoport — egy Candida nemzetségbe tartozó mikroorganizmus által termelt észterázzal aszimmetrikusan hídrolizálunk, és a kapott S( + )-formában lévő savat az R(—)-formában lévő reagáiatlan észtertől elválasztjuk.
Az (I) általános képletű racém észtereket ismert észterezési eljárásokkal állíthatjuk elő, például az 1., 2. és 3. reakcióvázlat szerinti eljárásokkal.
A találmány szerinti eljárásban észterázként vízben oldódó lipázt használhatunk, amelyet Candida-nemzetségbe tartozó mikroorganizmusok termelnek.
A találmány szerinti eljárásban különösen előnyösen a Candida cylindracea mikroorganizmus által termelt lipázt használjuk, amelynek letétbe helyezési száma az American Type Culture CoLlection-nél (ATCC) 14830.
A fenti lipáz kereskedelmi forgalomban is hozzáférhető. A fenti lipázt termelő mikroorganizmust önmagában ismert módon tenyészthetjük, például oly módon, hogy a mikroorganizmust sterilezett folyékony táptalajra leoltjuk és rázatás közben 20—40°C-on 1—3 napon át tenyésztjük.
Az (I) általános képletű racém észterek aszimmetrikus hidrolízisét úgy játszatjuk le, hogy a racém észterek elegyét intenzíven összekeverjük nyers vagy tisztított észterázzal, amely valamely folyadékban, így vízben, vagy a mikroorganizmus tápfolyadékában, vagy annak extraktumában vagy koncentrátumában, vagy a mikroorganizmus-sejtek szuszpenziójában lehet.
-2197943
Az enzimet különféle szubsztráthoz kötött állapotban is használhatjuk, a szubsztrátot önmagában ismert módon választhatjuk meg.
A találmány szerinti eljárást 10 és 60°C közötti hőmérsékleten folytathatjuk le, előnyö sen 20 és 40öC közötti hőmérsékleten dolgozzunk, míg a reakcióelegy pH-értékét 5 és 9 között tartjuk, előnyösen 6 és 8 közötti pH-értéket biztosítunk, az enzim az utóbbi pH-érték közelében mutat legnagyobb aktivitást.
A reakcióelegy pH-ját vagy pufferoldattal tartjuk állandó értéken, vagy a reakció során felszabadult savat bázissal — például kálium-hidroxiddal, nátrium-hidroxiddal, stb. — semlegesítjük.
A reakcióelegyben a kiindulási anyagként használt racém észterek koncentrációja 1 és 20 tömeg% között változhat.
Az aszimmetrikus hidrolízis reakcióideje 5 és 64 óra között lehet, az alkalmazott enzim fajlagos aktivitásától függően, amely általában az enzim tisztasági fokától függ.
Az aszimmetrikus hidrolízis reakció befejeztével a reakcióelegyből extrahálhatjuk az S(+)-izomerben gazdag savat, és a reagálatlan, R(—)-izomerben gazdag észtert. Az extrahálást vízzel nem elegyedő szerves oldószerekkel — például metilén-kloriddal, toluollal, ligroinnal, etil-éterrel vagy egyéb hasonló oldószerrel — végezhetjük.
Az így kapott szerves extraktumból koncentrálás után elválaszthatjuk a főleg S( + )-izomer formájában lévő savat a főleg R(—)-izomer formájában lévő észtertől, oly módon, hogy az extraktumot kromatográfiás oszlopon vezetjük keresztül, amelyben álló fázisként például szilikagélt használunk.
Az S (+) -enantiomerben gazdag savat úgy is elválaszthatjuk a reakcióelegyből, hogy a reakcióelegyet bázissal — például 5%-os vizes nátrium-hidroxid-oldattal vagy 10%-os vizes kálium-hidroxid-oldattal — extraháljuk.
Az R( —)-enantiomerben gazdag, hidrolizálatlan észtert — melyet a fenti módon választottunk el — ezután racemizálhatjuk, például vízmentes közegben bázissal kezelve, majd a találmány szerinti eljárásban újra felhasználhatjuk, mint kiindulási anyagot, azaz újra alávethetjük az enzimatikus aszimmetrikus hidrolízisnek.
Bonyolultabb, és általában kevésbé célszerű módon úgy is eljárhatunk, hogy a fenti R(—)-észtert R(—)-savvá hidrolizáljuk, majd a savat racemizáljuk, és újra észterezzük, végül a kapott R,S-racém észtert vezetjük vissza a találmány szerinti eljárás kiindulási anyagaként a folyamatba.
A találmányt közelebbről — a korlátozás szándéka nélkül — az alábbi példák segítségével kívánjuk ismertetni.
1. példa
S(-|-)-2-(4-izobutil-fenÍI)-propionsav előállítása
100 ml 0,2 mól/1 koncentrációjú nátrium-hidrogén-foszfát-k ál ium-dihidrogén-foszfát pufferoldathoz (pH 7) 2,92 g (R,'S)-2(4-izobutil-fenil)-propionsav-etoxi-karbonil-metil-észtert és 400 mg, Candida cylindracea mikroorganizmusból nyert lipáz enzimet (gyártja a SIGMA Chemical Co., USA, 30% protein-tartalom, aktivitása 1400—2800 egység/mg protein) adunk.
A reakcióelegyet 24 órán át 28°C-on intenziven keverjük. Az elegyet ezután metilén -kloriddal extraháljuk. Az extraktumot nagynyomású folyadékkromatográfiás eljárással analizáljuk (Erbasil RP-18, CH3CN/H2O 75/25, 254 nm, UV-detektálás) és az átalakulás mértékét a képződött sav és az átalakulatlan észter csúcsainak arányából számítjuk ki.
A nagynyomású folyadékkromatográfiás vizsgálat szerint az átalakulás mértéke 45%, ami az S(+)-forma 90%-os hidrolízisének felel meg. Az extraktumot koncentráljuk és oszlopkromatográfiás eljárással tisztítjuk, álló fázisként szilikagált, és eluensként hexán és éter 3:1 arányú elegyét használva.
A sav szerkezetét NMR-analízissel bizonyítjuk.
A kapott cím szerinti szilárd termék olvadáspontja 49°C, optikai forgatóképessége [a] a =+55,55° (c=l, etanol). A gáz-folyadék-kromatográfiás analízis szerint a termék, mint S(—) -a-metil-benzamid-származék optikai tisztasága > 95%.
2. példa
100 ml 0,1 mól/1 koncentrációjú kálium-klorid-oldathoz 2,4 g (R,S)-2-(4-izobutil-fenil)-propionsav-propargil-észtert és 400 mg, Candida cylindraceából nyert lipáz enzimet adunk, amelynek jellemzőit az 1. példában ismertettük.
A reakcióelegyet 37°C-on intenzíven keverjük, miközben a pH-értéket 0,5 mól/1 koncentrációjú kálium-hidroxid-oldat adagolásával 6,8 értéken tartjuk.
óra elteltével a vizes kálium-hidroxid-oldat fogyásából számítva az átalakulás közel 40%-os, az S( +) -2-(4-izobutil-fenil)-propionsavra nézve.
A termék elválasztását és vizsgálatát az
1. példában ismertetett módon végezzük. A kapott szilárd termék optikai forgatóképessége [a] o° = +54,9° (c=l, etanol), olvadáspontja 49°C.
3. példa
500 ml-es lombikba 100 ml tápfolyadékot helyezünk, amelynek Összetétele: 10 g glükóz, 5 g pepton, 3 g malátakivonat és 2 g élesztőkivonat, 1000 ml vízben oldva, pH-ját 6,8-ra állítjuk.
A tápfolyadékot sterilizáljuk, majd leoltjuk a Candida cylindracea ATCC 14830 ferde agárról vett tenyészetével, és 30°C-on 52 órán át tenyésztjük, 350 fordulat/perc sebességgel mozgó' rotációs rázógépen.
A tenyészet pH-ját 0,5 mól/1 koncentrációjú vizes kálium-hidroxid-oldattal 7-re állít3
-3197943 juk, majd hozzáadunk 2,92 g (R,S)-2-(4-izobu til-fenil)-propionsav-etoxi-ka rbonil-metil -észtert. Az elegyet 30°C-on 48 órán át keverjük, miközben a pH-értéket 0,5 mól/1 koncentrációjú vizes kálium-hidroxid-oldattal állandó értéken tartjuk.
A termék elválasztását és vizsgálatát az 1. példában ismertetett módon végezzük. Az S (+) -2- (4-izobutil-fenil) -propionsav (konverzió 38%) optikai forgatóképessége [a] &° = = -1-53,2° (c=l, etanol), olvadáspontja 48°C.
4. példa
2-(6-Metoxi-2-naftil)-propionsav előállítása
100 ml 0,3 mól/1 koncentrációjú nátrium-hid rögén-f ősz fát-kálium-dihidrogén-foszfát pufferoldathoz 3,2 g 2- (6-metoxi-2-naftiI) -propionsav-ciano-metil-észtert és 500 mg 1. példa szerinti Candida cylindracea lipáz enzimet adunk. Az elegyet 32°C-on 52 órán át inten1. táblázat ziven keverjük. Vizsgálataink szerint az (R,S) -racém észter megfelelő S(+) -saVvá alakulása 40%.
A termék elválasztását és vizsgálatát az
1. példában ismertetett módon végezzük.
A terméket aceton és hexán elegyéből kristályosítjuk. Olvadáspontja 154°C, [α]ρ° = = +65,14° (c=l, kloroform).
5—10. példa
Az 1. példában leírtak szerint járunk el, nátrium-hidrogén-foszf át-kálium-dihidrogén-foszfát pufferoldatot (pH 6,5) használunk, a reakcióhőmérséklet 32°C. A reaktánsokat és reakcióidőt az 1. táblázatban ismertetjük. Az S(+)-savakat az 1. táblázatban ismertetett konverziókkal kapjuk, a konverziókat mind a racém (R,S)-észterre, mind az S(+)-észterre számítottuk. A kapott termékek optikai tisztasága minden esetben nagyobb, mint 90%.
| Példa száma | /1/ általános képletű Racém /R,S/ Candida | Puffer- oldat /ml/ | Reakció- idő /óra/ | R ,S-észter konverzió /%/ | SZ + /- -észter konverzió /%/ | |||
| racém észter /R,S/ | eszter /(;/ | cylindracea lipáz enzim /Ré | ||||||
| Ar | R | |||||||
| 5- | /a / | -CH=CH2 | 2 | 0,3 | 50 | 45 | 48 | 96 |
| 6 . | /b/ | -CO-CH-j | 3 | 0,7 | 100 | 30 | 35 | 68 |
| 7. | /c/ | -CN | 3 | 0,4 | 70 | 42 | 40 | 76 |
| 8. | /d/ | -COOCHj | A | 0,A | 100 | 28 | 30 | 59 |
| Q. | /e/ | -CN | 2 | 0,2 | 50 | 24 | 47 | 92 |
| 10. | /Γ/ | -ch2oc2h5 | 3 | 0,5 | 70 | 32 | 32 | 60 |
SZABADALMI IGÉNYPONTOK
Claims (3)
1. Eljárás lényegében S(+)-izomer formában lévő α-aril-alkánsavak előállítására biotechnológiai úton, azzal jellemezve, hogy egy (I) általános képietü racém (R,S)-a-aril-alkánsav-észtert — a képletben
R jelentése etinil-, etenil-, ciano-, acetil-, (1—4 szénatomos)alkoxi-karbonil- vagy (1 —4 szénatomos) a Ikoxi-metil-csoport,
Ar jelentése (II) vagy (III) általános képletű csoport, az utóbbi képletekben
R’ jelentése 1—6 szénatomos egyenes vagy elágazó szénláncú alkilcsoport, 2—4 szénatomos alkenilcsoport, fenilcsoport, fenoxicsoport vagy ketocsoporttal helyettesített dihidro-izoindolil-csoport, és
R/z’ jelentése 1—4 szénatomos alkilcsoport — egy Candida-nemzetségbe tartozó mikroorganizmus által termelt észterázzal aszimmetrikusan hidroiizálunk, majd az S( + )-formában lévő szabad savat az R(—)-formában lévő reagálatlan észtertől elválasztjuk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal
45 jellemezve, hogy Candida-észterázként Candida-cylindracea által termelt lipázt használunk.
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy észterázként a mikroorga50 nizmus sejtekben, vagy a tápfolyadékban, vagy azok extraktumában vagy koncentrátumában lévő enzimet használunk.
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal
55 jellemezve, hogy az aszimmetrikus hidrolízist pH 5 és 9 közötti értéken játszatjuk le.
5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a reakcióhőmérsékletet 20 és 40°C között tartjuk.
60 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az (I) általános képietü racém észtert a reakcióelegyben 1 és 20 tömeg% közötti koncentrációban használjuk.
3 lap rajz képletekkel
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT20036/85A IT1201408B (it) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Processo per la preparazione biotecnologica di acidi alfa-arilalcanoici otticamente attivi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT41069A HUT41069A (en) | 1987-03-30 |
| HU197943B true HU197943B (en) | 1989-06-28 |
Family
ID=11163308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU861202A HU197943B (en) | 1985-03-22 | 1986-03-21 | Process for producing optically active alpha-arylalkane acids in biotechnological way |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4762793A (hu) |
| EP (1) | EP0195717B1 (hu) |
| JP (1) | JPS61239899A (hu) |
| KR (1) | KR860007381A (hu) |
| AT (1) | ATE68210T1 (hu) |
| DE (1) | DE3681810D1 (hu) |
| ES (1) | ES8705842A1 (hu) |
| HU (1) | HU197943B (hu) |
| IT (1) | IT1201408B (hu) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8514489D0 (en) * | 1985-06-07 | 1985-07-10 | Shell Int Research | Producing 2-arylpropionic acids |
| US5322791A (en) * | 1985-12-20 | 1994-06-21 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Process for preparing (S)-α-methylarylacetic acids |
| US4897357A (en) * | 1985-12-31 | 1990-01-30 | Ethyl Corporation | (S) α-cyano-3-phenoxy-benzyl acetate |
| GB8600245D0 (en) * | 1986-01-07 | 1986-02-12 | Shell Int Research | Preparation of 2-arylpropionic acids |
| GB8705601D0 (en) * | 1987-03-10 | 1987-04-15 | Erba Farmitalia | Oxo-isoindolinyl derivatives |
| GB8715476D0 (en) * | 1987-07-01 | 1987-08-05 | Shell Int Research | Preparation of ibuprofen |
| GB8715574D0 (en) * | 1987-07-02 | 1987-08-12 | Shell Int Research | 2-aryloxypropionic acids |
| US5229280A (en) * | 1988-02-25 | 1993-07-20 | Istituto Guido Donegani S.P.A. | Process for the continuous biotechnological preparation of optical isomer s(+) of 2-(6-methoxy-2-naphthyl) propionic acid |
| US6284492B1 (en) | 1988-02-26 | 2001-09-04 | Large Scale Biology Corporation | Recombinant animal viral nucleic acids |
| US5316931A (en) * | 1988-02-26 | 1994-05-31 | Biosource Genetics Corp. | Plant viral vectors having heterologous subgenomic promoters for systemic expression of foreign genes |
| US6054566A (en) | 1988-02-26 | 2000-04-25 | Biosource Technologies, Inc. | Recombinant animal viral nucleic acids |
| JPH01228488A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-12 | Fuji Yakuhin Kogyo Kk | パントテン酸またはその塩の製造法 |
| US5057427A (en) * | 1988-04-07 | 1991-10-15 | Sepracor, Inc. | Method for resolution of stereoisomers |
| US5266723A (en) * | 1989-05-16 | 1993-11-30 | Medice, Ltd., Chem.-Pharm. Fabrik Putter Gmbh & Co. Kg | Process for the preparation of optically active 2-aryl-alkanoic acids, especially 2-aryl-propionic acids |
| DE4015794A1 (de) * | 1989-05-16 | 1990-11-29 | Puetter Medice Chem Pharm | Pharmazeutische zubereitung |
| DE3919029A1 (de) * | 1989-06-10 | 1990-12-13 | Hoechst Ag | Verfahren zur enzymatischen spaltung von 2-arylpropionsaeure-vinylester |
| US4921798A (en) * | 1989-09-25 | 1990-05-01 | Eastman Kodak Company | Synthesis of (aryl or arylalkyl)-3-hydroxy propionic acids and aryl alkanediols having high optical purity |
| DE59205454D1 (de) * | 1991-08-22 | 1996-04-04 | Lonza Ag | Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven 4-Amino-3-hydroxycarbonsäuren |
| ATE182367T1 (de) * | 1992-12-21 | 1999-08-15 | Duphar Int Res | Enzymatisches verfahren zur stereoselektiven herstellung einem enantiomer aus einem hetero bicyclischen alkohols |
| GB9304351D0 (en) * | 1993-03-03 | 1993-04-21 | Chiros Ltd | Arylalkanoic acid resolution and microorganisms for use therein |
| US5912164A (en) * | 1993-03-03 | 1999-06-15 | Laboratorios Menarini S.A. | Stereoselective hydrolysis of chiral carboxylic acid esters using esterase from ophiostoma or ceratocystis |
| US5457051A (en) * | 1993-03-09 | 1995-10-10 | Sepracor, Inc. | Enantioselective hydrolysis of ketoprofen esters by beauveria bassiana and enzymes derived therefrom |
| US5434302A (en) * | 1994-02-18 | 1995-07-18 | Paradies; H. Henrich | Method for the preparation of optically active 2-aryl alkyl aldehydes and formation of 2-aryl-alkanoic acids therefrom |
| AU7324696A (en) * | 1995-11-17 | 1997-06-11 | Aeci Limited | Synthesis of propionic acid derivatives |
| US6242243B1 (en) * | 1998-03-30 | 2001-06-05 | Council Of Scientific & Industrial Research | Trichosporon sp RRLY-15 (DSM 11829) and its use to prepare S(+)-6-methoxy-methyl-2-naphthalene acetic acid |
| US6201151B1 (en) * | 1998-12-17 | 2001-03-13 | National Science Council Of Republic Of China | Processes for preparing optically active (S)-α-aryl propionic acid or ester therof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1230569A (en) * | 1983-07-27 | 1987-12-22 | David W. Bewick | Process for producing optically active aryloxypropionic acids and derivatives thereof |
-
1985
- 1985-03-22 IT IT20036/85A patent/IT1201408B/it active
-
1986
- 1986-03-17 DE DE8686400558T patent/DE3681810D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-03-17 AT AT86400558T patent/ATE68210T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-03-17 EP EP86400558A patent/EP0195717B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-17 KR KR1019860001932A patent/KR860007381A/ko not_active Application Discontinuation
- 1986-03-18 US US06/840,856 patent/US4762793A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-03-20 JP JP61061067A patent/JPS61239899A/ja active Pending
- 1986-03-21 ES ES553215A patent/ES8705842A1/es not_active Expired
- 1986-03-21 HU HU861202A patent/HU197943B/hu not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES8705842A1 (es) | 1987-05-16 |
| KR860007381A (ko) | 1986-10-10 |
| EP0195717B1 (en) | 1991-10-09 |
| HUT41069A (en) | 1987-03-30 |
| ATE68210T1 (de) | 1991-10-15 |
| EP0195717A3 (en) | 1989-02-22 |
| JPS61239899A (ja) | 1986-10-25 |
| DE3681810D1 (de) | 1991-11-14 |
| EP0195717A2 (en) | 1986-09-24 |
| IT1201408B (it) | 1989-02-02 |
| ES553215A0 (es) | 1987-05-16 |
| IT8520036A0 (it) | 1985-03-22 |
| US4762793A (en) | 1988-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU197943B (en) | Process for producing optically active alpha-arylalkane acids in biotechnological way | |
| EP0449648B1 (en) | Process for producing R(-)-mandelic acid and derivatives thereof | |
| JP2676568B2 (ja) | Ｒ（−）−マンデル酸およびその誘導体の製造法 | |
| US5302528A (en) | Process for the enzymatic separation of the optical isomers of alpha-substituted carboxylic acids using esterase from Brevibacterium imperiale | |
| CN1097093C (zh) | 拆分芳烷基羧酸酯的方法 | |
| EP0765857B1 (en) | Process for producing optically active alpha-substituted carboxylic acid derivatives | |
| CA2116003C (en) | Arylalkanoic acid resolution | |
| US5942644A (en) | Precursors for the production of chiral vicinal aminoalcohols | |
| US5155043A (en) | Method for preparing optically active substances | |
| JP3732535B2 (ja) | 光学活性α−メチルアルカンジカルボン酸−ω−モノエステル及びその対掌体ジエステルを製造する方法 | |
| JP3452378B2 (ja) | ハロゲン化化合物の製法 | |
| US5248601A (en) | Process for preparing L(-)-carnitine chloride | |
| JPH1014590A (ja) | 光学活性２−置換−３−フェニルプロピオン酸及びそのエステルの製造方法 | |
| JP3715662B2 (ja) | 光学活性β−ヒドロキシカルボン酸及びその対掌体エステルの製造方法 | |
| JP3007461B2 (ja) | 光学活性２−シクロヘキセニル酢酸及びそのエステルの製造方法 | |
| JP3970898B2 (ja) | 光学活性α−メチルアルカンジカルボン酸−ω−モノエステル及びその対掌体ジエステルを製造する方法 | |
| KR840001150B1 (ko) | D(-)-β-히드록시 이소부티릭산의 제조법 | |
| JP2010505417A (ja) | （３）−アミノ−３−アリールプロピオン酸エステルのｎ−非保護（ｒ）−エステルの特異的加水分解 | |
| JPH04258297A (ja) | 光学活性１−フェニル−１、３−プロパンジオールおよびその誘導体の製造法 | |
| JPH1087613A (ja) | 光学活性アジリン類およびその製造法 | |
| JPH0523758B2 (hu) | ||
| JPH0965891A (ja) | 光学活性α−メチルアルカン酸誘導体の製造方法 | |
| JPH05103693A (ja) | 光学活性アルコールの製造方法 | |
| JPH11243990A (ja) | 光学活性環状ビアリール化合物の製法 | |
| JP2006021999A (ja) | 光学活性β−アミノニトリル化合物およびその対掌体アミド化合物の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |