JPH10507192A - Method for separating enantiomers from a racemic mixture - Google Patents
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- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/24—Dialysis ; Membrane extraction
- B01D61/246—Membrane extraction
- B01D61/2461—Membrane extraction comprising multiple membrane extraction steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/007—Separation by stereostructure, steric separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B57/00—Separation of optically-active compounds
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】 1方は分離されるべきラセミ混合物が存在する液体であり、他方がキラルアジュバントを含む、少なくとも2つの物質を用いた向流抽出によりラセミ混合物から鏡像異性体を分離する方法が提供され、キラルアジュバントは液体中で個別的な粒子の形状であるゲル形成物質と結合されるかまたはその一部であり(ここで、ゲル形成物質は、分離されるべきラセミ化合物を含む向流的に流れる液体から、抽出の結果分離されたゲル形成粒子がもはや細孔を貫通できないような細孔径を有する微孔性膜によって分離されており)、次いで、刺激の影響下にそこから鏡像異性体の1つを解放し、その後粒子は所望により抽出プロセスに再度挿入される。抽出プロセスの間、ゲル形成物質は好ましくは、膨脹した状態にあり、個別的な粒子の形状をとり、好ましくはポリプロピレンでできた微孔性膜を通って流れる。 (57) Abstract: A method for separating enantiomers from a racemic mixture by countercurrent extraction using at least two substances, one containing a racemic mixture to be separated and the other containing a chiral adjuvant Wherein the chiral adjuvant is associated with or is a part of a gel-forming substance in the form of discrete particles in a liquid, wherein the gel-forming substance comprises a racemic compound to be separated. From the flowing liquid, the gel-forming particles separated as a result of the extraction are separated by a microporous membrane having a pore size such that they can no longer penetrate the pores) and then a mirror image therefrom under the influence of a stimulus One of the isomers is released, after which the particles are optionally reinserted into the extraction process. During the extraction process, the gel-forming substance is preferably in an expanded state, in the form of discrete particles, and flows through a microporous membrane, preferably made of polypropylene.
Description
【発明の詳細な説明】 ラセミ混合物から鏡像異性体を分離する方法 本発明は、少なくとも2つの物質(その1方は、分離すべきラセミ混合物が存 在する液体であり、他方はキラルアジュバントを含む)を用いた向流抽出により 、ラセミ混合物から鏡像異性体を分離する方法に関する。 そのような方法ははやくから、国際特許出願公開94/07814号において提案され てきた。そこに開示された方法は、少なくとも2つの液体を用いたラセミ混合物 の向流抽出法を詳述し、その少なくとも1つは、キラルであるかまたはキラルア ジュバントを含み、該液体は完全に混和性であり、それらの液体が混和できない ところの相によって、互いに分離される。分離する、混和できない相は、多孔性 または非多孔性で、好ましくは中空繊維の形状であり得る固体担体中に組み込む ことができる。 たいていのラセミ混合物が、上記文献に開示された方法により非常に有効に分 離できることが見出されたが、ただし、ラセミ化合物は、抽出液体中に容易に溶 解できるだけでなく、これらの液体を分離しかつそれらと混和できない相中にも 容易に溶解できる。その公知の方法により分離できない、または分離が非常に困 難である物質の例は、官能基、例えばアミノ基、ケト基、エステルまたはヒドロ キシ基を持たないキラル物質ならびにある芳香族化合物である。 ラセミ混合物を分離するのに入手可能なキラルアジュバントだけが、非常に狭 い分配係数をもたらすものであり、よって高い純度を達成するために多数の分離 段階が必要とされるときにまた、より少ない分離段階で同じ結果を与える分離技 術に対する要求がある。 したがって、かろうじて公知技術により分離できるラセミ混合物の分離方法に 対しての実際的要求がある。 本発明はここで、前記要求が大部分満たされ得る方法を提供する。 本発明は、最初の段落に記載した公知のタイプの方法において、キラルアジュ バントが、液体中で個別的な粒子の形状であるゲル形成物質と結合されるかまた はその一部であり(ここで、ゲル形成物質は、分離されるべきラセミ化合物を含 む向流的に流れる液体から、抽出の結果分離されたゲル形成粒子がもはや細孔を 貫通できないような細孔径を有する微孔性膜によって分離されており)、次いで 、刺激の影響下にそこから鏡像異性体の1つを解放し、その後粒子は抽出プロセ スに再度挿入されてもよいことを特徴とする。 ラセミ混合物を液体から分離するために、個別的な粒子の形状のゲル形成物質 と併用されるキラルアジュバントの使用は、マサカズ ネガワおよびフミヒコ ショージによる文献、J.Chromatog.590(1992年)、113-117頁から、それ自体 公知であることに注意すべきである。それには、キラルな静止した相で充填され た8個のカラムを用いた光 学分割に対して、模擬移動床吸着(simulated moving bed adsorption)(SMB A)技術の使用が記載されている。理論では、著者らは、ゲルを形成する静止相 が、ラセミ化合物液体が動く方向と逆の方向に連続的に動くところの真の向流プ ロセスを挙げているが、使用された実際の実施態様だけが模擬移動床である。 ここで新たに提案された方法の主な利点は、ラセミ混合物を含む液体がもはや 、それと混和しない相によって、キラルアジュバント含有相から分離される必要 がないことであり、このことは、公知の方法を用いて可能なよりずっと速い交換 を可能にする。 ここで提案された方法のさらなる利点は、キラルアジュバントが、ゲル形成物 質と結合されるかまたはその一部であるので、その分離およびそれで抽出される 鏡像異性体の分離は、十分に簡単にできる。その場合、キラルアジュバントはゲ ル形成物質に共有的に結合され得る。別の可能性は、キラルアジュバントが、分 離されるべき鏡像異性体の1つに対して製造された分子的に捺印されたポリマー (molecularly imprinted polymer)(MIP)の形状のゲル形成物質であること である。 抽出プロセス中に、ゲル形成粒子が膜の孔を貫通するのを防ぐために、それら は膨脹した状態にある。抽出中にそれらに混合される鏡像異性体は、刺激を用い ることにより再び解放される。この刺激は、温度、pH、塩濃度、電場または磁 場、および/または溶媒組成における変化の形を とり得る。 ゲル形成粒子から解放された後、鏡像異性体は一般に抽出され、そして所望な ら、さらに抽出剤の蒸発および/または結晶化により精製される。 ゲル形成物質は、個別的な粒子の形状で存在する。これらの粒子は、より大き い大きさの粒子がまた適しているが、50nm〜300μmの大きさを有することがで きる。より大きい粒子が使用されるときは、ゲル形成物質がもはや粒子全部を含 まないが、ゲル形成物質が担体上に備えられ、物理的に、好ましくは共有的にそ れに結合されるところの実施態様が好ましい。そのようなプロセスにおいては、 ゲル形成物質が担体の孔中に備えられるとき、およびその表面に備えられるとき の両方において、好ましい結果が達成され得る。担体は、無機または有機の物質 のいずれでもあり得る。無機担体の例は、α‐アルミナ、γ‐アルミナ、炭素、 セラミック物質またはそれらの組合せ、例えば多孔性の炭素担体上のアルミナで ある。有機ポリマーに基づく多孔性の有機担体の例は、米国特許第4 247 498号 明細書および米国特許第4 519 909号明細書に詳細に記載されている。 比較的高い比重量を有する粒子が使用されるとき、反対方向に流れる液体に関 して逆流をなすために、重力が使用され得る。 本発明の方法において使用されるべき多孔性の膜は好ましくは、最大可能な孔 を有し、ただし、その最大寸法は、 膨脹した粒子が貫通するには孔が小さすぎるように選択される。 多孔性の膜が使用されるとき、抽出液体と同じ極性を有する膜を使用するのが 好ましい。より好ましくは、抽出液体の極性が膜の極性に対応しないとき、その 回りを流れる液体が極性を有するか非極性を有するかに依存して、化学的な経路 、例えばアクリレート化合物でグラフトすることにより、膜を親水性または疎水 性にする方法を用いると、好ましい結果を達成することができる。しかし、その 回りを流れる液体が極性を有するか非極性を有するかに依存して、物理的変性に より、例えば界面活性化合物での処理により、膜を親水性または疎水性にする方 法が好ましい。 別の実施態様においては、微孔性の膜の回りを流れる液体は、膜と相溶性の化 合物の少量を含めることにより、膜の極性に合わせられる。したがって、ポリプ ロピレンに基づく多孔性の膜が使用されるとき、アルコール性の抽出液体にn-ヘ キサン0.1〜5重量%を含めることにより、非常に好ましい結果が達成される 。 非熱可塑性ポリマー、例えばキュプロファン(cuprophane)、セルロース アセ テート、セルロース トリアセテート、セルロース ニトレート、ポリテトラフ ルオロエチレン、ポリアクリロニトリルまたは(再生)セルロース、ならびに熱 可塑性物質、例えばポリオレフィン、縮合ポリマー、酸化ポリマーおよびそれら の混合物の両方が、本発明に従って使用されるべき膜を作るとき、使用され得る 。 膜を作るのに適したポリマーの例は、低圧および高圧ポリエチレン、ポリプロピ レン、ポリスチレン、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、アクリロ ニトリル‐ブタジエン‐スチレン‐ターポリマー、スチレン‐アクリロニトリル ‐コポリマー、スチレン‐ブタジエン‐コポリマー、ポリ(4-メチル- ペンテン -1)、ポリブテン、ポリビニルブチラール、塩素化ポリエチレン、ポリビニルア セテート、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアク リレート、ポリイミド、ポリビニルジサルファイド、ポリフェニレンオキシド、 ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアラミド、ブ チレンテレフタレートおよび800〜6000の範囲の分子量を有するポリエチレンオ キシドグリコールに基づくコポリエーテルエステル、ポリアミド6、ポリアミド 6,6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリカーボネート、ポリエーテル尿素、ポ リピペラジン、ポリピペラジンアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエーテルス ルホン、ポリスルホンおよびポリジメチルシロキサン(PDMS)である。 熱可塑性ポリマーからの微孔性膜の製造は、とりわけ、米国特許第4 098 901 号明細書に記載されている。熱可塑性ポリマーからの中空繊維膜の製造について は、米国特許第4 564 488号明細書が参照され得る。ポリプロピレン中空繊維膜 を使用すると、非常に好ましい結果を得ることができる。 中空繊維膜は普通、中空繊維モジュールに配置される。 したがってゲル形成粒子は概して中空繊維を通って流れ、一方、ラセミ混合物は その回りを流れる。国際特許出願公開94/07814号に開示された分離方法と違って 、一般に、1つのキラルアジュバントだけが、本発明の方法において使用される 。もちろん、例えば前記文献に記載されたような対称の系を使用することがなお 可能である。しかしその場合、キラルアジュバントによる識別によってのみ異な るところの2つのゲル形成物質が入手可能でなければならないけれども。 一般に、最小の厚さ、普通0.1μm〜1mmの範囲の厚さのマクロ細孔膜が選 択され、1μm〜100μmの範囲の膜厚が好ましい。 本発明によれば、それ自体キラルであるか、キラルアジュバントに共有的に結 合しているか、または分離されるべき鏡像異性体の1つに対して製造された分子 的に捺印されたポリマー(MIP)であるところの少なくとも1つのゲル形成物 質が常にある。 分離されるべきラセミ化合物のための溶媒として使用される液体は、ゲル形成 物質を膨脹させることができるものである。概して、当業者はどの溶媒または溶 媒の組合わせを選べばよいか知っているであろう。 キラルアジュバントは、ゲル形成物質に組み込まれるかまたはその一部である 。それ自体キラルなゲル形成物質としては、セルロース トリアセテートが挙げ られる。別の例は、そのポリマー鎖に、例えばキラルなジオールまたは ジカルボン酸が組み込まれたゲル形成ポリエステルである。あるいは、ゲル形成 物質はキラルアジュバントと結合され得る。光学活性モノマーおよびポリマーへ の新しい合成経路は、ケビン(Kevin)D.ベルフィールド(Belfield)らの、TRIP 、第3巻、第6号(1995年6月)、180〜185頁に開示されている。以下の化合物 (その塩および誘導体を含む)が、キラルアジュバントとしてゲル形成物質に組 み込むのに好適である:1-アミノエチルホスホン酸、2-ブロモプロピオン酸、乳 酸、エピクロロヒドリン、セリン、2,3-ジアミノプロピオン酸、プロピレンオキ シド、アラニノール、1-アミノ-2- プロパノール、アスパラギン酸、りんご酸、 酒石酸、5-(ヒドロキシメチル)-2- ピロリジノン、プロリン、シス-3- ヒドロ キシプロリン、トランス-1,2- シクロペンタンジオール、2-メチル酪酸、α‐ヒ ドロキシイソ吉草酸、メチル-3- ヒドロキシブチレート、メチルβ‐ヒドロキシ イソブチレート、アラビノース、リキソース、リボース、キシロース、プロリノ ール、アラニンエチルエステル、ノルバリン、バリン、メチオニン、ペニシラミ ン、メチオニンスルホキシド、2-ペンタノール、2,4-ペンタンジオール、アラビ トール、2-メチル-1- ブチルアミン、バリノール、1,2-ジアミノシクロヘキサン 、α‐メチルベンジルアミン、1-アミノ-2-(メトキシメチル)ピロリジン、リジ ン、アルギニン、2-ヘキサノール、2-メチル-2,4- ペンタンジオール、ロイシノ ール、2-フルオロフェニルアラニン、3-フルオロフェニルアラニン、5-フルオロ トリプト ファン、5-ヒドロキシトリプトファン、2-ベンジルオキシ-1,3,4- ブタントリオ ール、イソプロピルノルアドレナリン、1-(1- ナフチル)エタノール、1-(1- ナ フチル)エチルアミン、トランス-2- フェニル-1- シクロヘキサノール、チロキ シン、メチルアセテート、N-(3,5- ジニトロベンゾイル)- α- フェニル- グリ シン、N-メチルエフェドリン、3,5-ジニトロ-N-(1-フェニルエチル)-ベンズアミ ドおよびα,α‐ジフェニルプロリノール。 本発明の方法は、最も広く変わる性質を有するラセミ化合物の分離を可能にす る。このラセミ化合物は、ファーマコン(pharmacon)基を有する化合物、ならび にシントン(synthon)、芳香族化合物および香料または殺虫剤であり得る。 本発明によれば、非常に広い種々のキラルなゲル形成物質が、より広くすらあ る種々のラセミ混合物の分離に使用するのに適しているが、キラルなゲル形成物 質と分離されるべきラセミ混合物とのある組合せの使用が非常に好ましい。特に 好適なのは、分離されるべきラセミ物質と強い相互作用を示すキラルなポリマー である。そのような強い相互作用は、水素結合またはクーロン力および/または ファン デル ワールス力によるものであり得るが、また例えば分離されるべき 鏡像異性体の1つが、キラルなゲル形成物質の空間に容易に組み込まれるという 事実によるものであり得る。この状態は、米国特許第5 066 793号明細書に開示 されたタイプのセルロースエステルのようなポリマー を用いて起こるだけでなく、分子的に捺印されたポリマー(MIP)にもまた適 用され得る。MIPは、ニコルズ(Nicholls)らの、Trends Biochem .Sci.13(19 95年)、47〜51頁に従い、化学的官能性を捺印種(imprint species)の官能性に 対して相補的にするために賢明に選択されたモノマーまたはモノマー混合物を、 適当な架橋剤の存在中で捺印分子(imprint molecule)と混合することによって製 造される。相補的に相互作用する官能性は、予言できる溶液構造を形成し、この ことは、重合および捺印種の抽出の後、捺印された鏡像異性体のためにより長い 滞留時間を常にもたらす。この効果は、MIP認識部位での鏡像異性体の異にす る結合親和性によって反映される。MIPとして、O.ラムストラム(Ramstrom) らの、Tetrahedron: Asymmetry 5(1994年)、649〜656頁に開示された方法に従 い製造された、メタクリル酸とエチレングリコールジメタクリレートとのコポリ マーを使用すると、よい結果が得られる。 平均粒径1〜200μmおよび比表面積10〜300m2/gを有する、実質的に球状 の部分的に結晶の粒子の形状の芳香族または芳香族‐脂肪族カルボン酸の微細な 微粒子セルロースエステルの例は、米国特許第5 066 793号明細書に開示されて いる。詳細には、セルロース トリベンゾエート、セルロース トリ(パラメチ ルベンゾエート)、セルロース トリ(m-メチルベンゾエート)、セルロース トリシンナメート、o-メチルベンゾイル セルロース、p-エチルベンゾイル セ ルロース、p-クロロベンゾイル セル ロースおよびm-クロロベンゾイル セルロースが挙げられる。 光学活性な吸着剤の別の群は、米国特許第5 347 042号明細書に開示されてい る。それらは、硫黄含有アミノ酸から誘導され、特異的なエステルおよびアミド 基、特に立体的にかさ高いかつ堅いエステルおよびアミド基と組合せて、光学活 性な吸着剤になる。架橋されたポリマーは好ましくは小さい粒子の形状である。 粒子の膨脹の度合いは、架橋剤、例えば1,6-ヘキサンジオール ジアクリレート および1,2-エチレングリコール ジアクリレートの性質および量により、慣用の 方法によって調整され得る。この吸着剤は、アミノ酸、ヘキサヒドロカルバゾー ル誘導体例えば3-γ‐(4- フルオロフェニルスルホンアミド)-9-(2-カルボキシ エチル)-1,2,3,4,4a,9a- ヘキサヒドロカルバゾール、ベンゾジアゼピン例えば オキサゼパム、アリールプロピオン酸およびそのアミド例えばケトプロフェンお よびイブプロフェンアミドの分離のために特に適している。 例えば、以下のキラルなゲル形成物質が、以下のラセミ混合物を分離するのに 有利に使用できる: その中にシクロデキストリン、より特にはβ‐シクロデキストリンが組み込ま れているところの、ゲル形成エポキシ樹脂またはポリウレタン。次のもののラセ ミ混合物の分離のために使用:ジフェニルアルキルアミンタイプの抗ヒスタミン 剤例えばブロモフェニラミン;メチルマンデレート;インドール アルカロイド ;クロルメザノン、ロリプ ラム(rolipram)、トリアゾリン;スクシンイミド例えばメタスクシミド(methsux imide)およびフェンスクシミド(phensuximide);ヒダントイン例えばメフェニト イン(mephenytoin);アミノグルテチミド;ケトプロフェン;カルシウムチャネ ルブロッカー(calcium channel blocker)例えばニモディピン(nimodipin)および ベラパミル;メチルフェニデート;クロルタリドン;グルテチミド;サリドマイ ド;エタカロン(etaqualon)およびメタカロン;ステロイド例えばインデネスト ロールA(indenestrol A)、インデネストロールB(indenestrol B)およびノルゲ ステロール(norgesterol);殺虫剤例えばEPN、サリチオンおよび3-フェノキ シベンジル クリサンテメート(chrysanthemate);プラジカンテル(praziquante l)。 微結晶セルロースIの誘導体、例えば a)次のラセミ混合物の分離のために、セルロース トリアセテート: β‐ブチロラクトン、ケタミン、シアノフェンフォス、ジヒドロ-3- ヒドロキ シ-4,4- ジメチル-2(3H)- フラノン、4-ヒドロキシ-2- シクロ- ペンテノン、4- フェニル-1,3-ジオキサン、δ‐フェニル(fenyl)-δ‐バレロラクトン、キナゾ リノン、1-(9- アンスリル)-2,2,2- トリフルオロエタノール;マデリンアミド 、プラジカンテル、トランス-2,3- ジフェニルオキシラン。 b)次のラセミ混合物の分離のために、セルロース トリベンゾエート: 1-アセナフテノール、2-アセトキシ-1- フェニルプロパン、ベンジルメチルス ルホキシド、1-ブチニル-3- ベンゾエート、1-デカロン、1,3-ジアセトキシブタ ン、ジベンゾイルオキシアルカン誘導体、メチルフェニルスルホキシド、ナプロ アニリド、4-フェニル-1,3- ジオキサン、1-フェニルエタノール、1-フェニルプ ロパノール。 c)次のラセミ混合物の分離のために、セルロース トリスフェニルカルバメー ト: アセフェート、アルボアトリン(alboatrin)、ベンゾイン、ベンゾイン エチ ルエーテル、ベンジルビニルトリル スルホキシド、カテキン、コリルブルビン 、コリダリン、2-シクロペンテン-1- オン-4- 酢酸エステル、1,3-ジ(9-アンス リル)ブタノール、2,2'- ジヒドロキシ-6,6'-ジメチルビフェニル、DIOP、 グアイフェネシン、α‐(1-ヒドロキシエチル)ナフタレン、イソフェンホス、 イソプロチオラン スルホキシド、β‐ラクタム、ラウダノシン、オキサゼパム 、2-フェニルシクロヘキサノン、2-フェニルプロピオン酸、ホスフィノキシド、 スルフィリミン(sulphilimine)、スルホキシド、テトラヒドロクリサミン(tetra hydrocrysamine)、テトラヒドロパルマチン、サリクトラビン(thalictravine)、 ワルファリン。 次のラセミ混合物の分離のために、生物ポリマー例えばアルブミンおよび酸α ‐糖蛋白: β‐遮断薬;局所的麻酔薬例えばブピバカインおよびプリロカイン;ベンゾジ アゼピン例えばオキサゼパム;ジソ ピラミドおよびトカイニド;血液凝固防止剤例えばワルファリン;NSAID例 えばイブプロフェン、フェノプロフェンおよびナプロキセン;アトロピン、クリ ジニウム、メペンゾレート、オキシフェンシクリジン;抗ネオプラスチック ア ルキル化剤例えばシクロホスファミド;ベラパミル;ヒスタミン拮抗阻害剤例え ばクロルフェニラミン、ブロモジフェンヒドラミン(bromodiphenhydramine)、プ ロメタジン、ミアンセリン;ドキシルアミン;コカイン、ブトルファノール、メ タドン、プロポキシフェンおよびペンタゾシン;エフェドリンおよびプソイド‐ エフェドリン;カテコールアミン例えばドブタミン;テルブタリン;フェンメト ラジン(phenmetrazine)。 次のラセミ混合物の分離のために、アミロースゲル、例えばアミロースカルバ メート: クロルフェニラミン、ジヒドロピリジン、ジメトチアジン、NSAID例えば フルルビプロフェン、ケトプロフェンおよびイブプロフェン、メチルスクシニミ ック アシッド(methyl succinimic acid)、5-ノルボルネン、p-シクロファン、 2-フェニル酪酸、1-フェニル-1,2- エタンジオール、ポリフィリン、プロメタジ ン、スリンダクメチルエステル、チアプロフェン酸、1,1,1-トリクロロ-2- ヘタ ノール(hetanol)、4-アセトキシ-2- アゼチジン、アフロクアノン、2-クロロ-2- ブタノン、2-シアノ-4- フェニル酪酸、エチアジド、オフロキサジンメチルエ ステル。 次のラセミ混合物の分離のために、ポリメチルメタクリ レートに基づくゲル: ビナフトールおよびトコフェロール。 β‐シンパチコミメチック(β‐sympathicomimetic)およびβ‐シンパチコリ チック(β‐sympathicolytic)のようなエタノールアミン、アミノ酸およびアリ ールプロピオン酸の分離のために、酒石酸、マンデリン酸またはアミノ酸誘導体 で変性されたポリウレタンに基づくゲル。 アミノ酸のラセミ混合物の分離のために、D-グルコサミンで変性したポリアク リルアミドに基づくゲル。 本発明の方法は、単一の向流抽出によって行うことができるが、好ましくは連 続的に接続された多数の抽出ユニットを用いて行う。最大孔径が、膨脹したゲル 粒子の最小直径より小さい部分であるところの中空繊維膜を用いる実施態様が好 ましい。最良の結果は、閉じられたシェルおよび閉じられた管腔方式で操作され るマクロ細孔ポリマーモジュールにおける対流により得られる。 本発明を、以下の実施例によりさらに説明する。ここでは、とりわけ、本発明 の方法を用いると、2つの鏡像異性体混合物を分離するときに、99%を超える 純度が得られることが示される。さらに、本発明をさらに説明するために、多数 の図が含まれている。言うまでもなく、限定的でない例が、本発明のよりよい理 解のためだけに与えられている。 図1は、実施例IIに記載された実験で使用された、中空の繊維モジュールアセ ンブリを示す。 図2は、実施例Vに記載された実験で使用された、中空の繊維モジュールアセ ンブリを示す。 図3は、実施例VIに記載された実験で使用された、中空の繊維モジュールアセ ンブリを示す。 図1において、上記した中空繊維モジュールは、糸を経て両端でソケット7ま たはエンドキャップ8に結合した管状のケース1から成る。ケース1は、長手方 向に、中空繊維4で部分的に満たされ、その中空の端は、エポキシポッチング(p otting)5および6へと開いている。該ポッチングの上方の中空のキャップ8は 、連結部9および10を備えていて、それを通って、懸濁液が、ポンプ23を経て一 定の動きに保持される。キャップ8はさらに、管およびポンプ12を経て容器11に 結合し、容器11は、磁気棒13で一定の動きに保持された懸濁液を含む。 実験中、懸濁液は、容器11から、ポンプ12、キャップ8、繊維4、ソケット7 、繊維4a、キャップ8a、およびポンプ14を経て容器15へと進む。容器16中の溶媒 は、ポンプ17を経て繊維4aのシェル端に、側面の連結2a、およびポンプ18を経て 繊維4のシェル端に、そしてポンプ19を経て容器20で終わる。容器22中のラセミ 混合物の溶液は、ポンプ21を経てソケット7へ送られる。 図2は、8つのモジュールの構成を示す。各モジュールは、2つの端で連結し ている254mm長さのガラス管からなる。各ガラス管の内径は10mmであり、端の連 結の間の有効長さは200mmである。各モジュールは、オキシファン (Oxyphan)Ox-pp5045/02.01の中空繊維300を含む。各繊維の内径は280μmであり 、外径は380μmである。繊維は、マットの形状に束ねられている。実験中、溶 媒は容器1からポンプ5および管腔端の入口10aを経てモジュールケース9aへと 進み、連結部12aを経て該ケースを去った。溶媒は、同様のやり方で、他の7つ のモジュールの管腔を通過して、ポンプ6を経て容器2で終わった。容器3中の 懸濁液は、ポンプ7およびシェル端連結部13hを経て、モジュール9hのシェル端 連結部に進んで、シェル端連結部11hを経て去った。次に、懸濁液は、他の7つ のモジュールのシェルを同様のやり方で通過して、ポンプ8を経て容器4で終わ った。 図3は、図2と同じタイプの8つのモジュールの構成を示す。容器1中の磁気 的に撹拌された懸濁液は、ポンプ2、4、5および6を経て再循環されて、溶媒 再発生モジュール9aおよび9b、ストリッパーモジュール9cおよび9d、抽出モジュ ール9eおよび9f、および洗浄モジュール9gおよび9hをそれぞれ通る。清浄にされ た懸濁液は、ポンプ8を経て戻されて容器1で終わる。清浄にされた溶媒は、キ ャップ19を去り、そしてポンプ20を経て溶媒供給容器10に流れる。容器22中の溶 解されたラセミ混合物は、ポンプ21を経て系に送られる。 あまりよく保持されていない鏡像異性体の溶液は、計量ポンプ16および18の間 での流量の差を用いて、容器17に集められる。より強く保持された鏡像異性体の 溶液は、計量 ポンプ13および15の間での流量の差を用いて、同様のやり方で容器14に集められ る。実施例I R-およびS-ケタミン.HClのラセミ混合物について、R-配置よりどのくらい 多いS-配置が、膨脹したセルロース トリアセテート(CTA-I)粒子の懸濁液に組 み込まれたかを、まず、室温で測定した。CTA-I(フルカ(Fluka)より)は、膨脹 していない状態で15〜25μmの粒子のふるい画分からなっていた。70℃のエタノ ール中で膨脹させた後、冷却し、デカンテーションした後に、室温での体積25ml /10gを有する膨脹粒子の懸濁液が得られた。 10個の懸濁液を調製し、それぞれは膨脹CTA-I粒子約250mgおよび、約1mgのケ タミン.HCl/mlを含む、炭酸ナトリウムで中和されたアルコール性溶液(そ れぞれ、90、96および100%エタノール、および90、96および100% 2-プロパノ ール)約750mgを含んでいた。 室温で約5分間振とうした後、懸濁液を安定した状態にしておいた。上記の液 体を、孔径0.5μmの濾紙で濾過した後、ケタミン鏡像異性体の濃度を、キャ ピラリゾーン電気泳動を用いて、ろ液について測定した。この分析においては、 懸濁液を調製するのに使用したアルコール性溶液を、外部標準として用いて、濾 液中のケタミン鏡像異性体含量を計算した。 以下の表において、ket.HClはケタミン.HClを表し、 ETOHはエタノールを表し、IPAは2-プロパノールを表す。 対照溶液は、1.17gのケタミン.HCl/ml ETOHおよび1.02gのケタミン.H Cl/ml IPAをそれぞれ含む。液相中のR-およびS-鏡像異性体の測定した量およ びCTA-I相中のR-およびS-鏡像異性体の計算した量を表2に示す。 実施例II R-およびS-ケタミン.HClのラセミ混合物を、連続的に接続された2つの中 空繊維モジュール1および1a(内径23mmおよび長さ155mmを有する)を用いて分 離した。各モジュールは、2100の多孔性ポリプロピレン繊維(内径240μmを有 する)を含んでいた。分散物の通過開始に先立ち、装置を溶媒で満たし、減圧の 施与によりシェル端で脱気した。ここでの溶媒は、96%のエタノールおよび4% の0.01M Na2HPO4水溶液から成る混合物であった。ゲル粒子の分散物は、 実施例Iと同じ寸法を有するCTA-I粒子から成っていた。 粒子の凝集により中空繊維が詰まるのを防ぐために、分散物を超音波振動にさ らした。同じ理由で、モジュールは垂直に配置され、分散物は上から下へとモジ ュールを通された。さらに、分散物がポッチングを越えた動きに保持されること を保証するために、かつ管腔中にパルス流を作るために、2つの膜ポンプ23およ び24があった。80分後に、固体の量は約11.1重量%から約8重量%に減少した。 2つのモジュールの管腔に接続されたチャネル中の供給物の濃度は、最初の30分 間は1g/100mlであった。50分後、異なる組成の供給物を使用し、これはまた 、中和するのに使用した塩を含んでいた。この溶液は、1g/100mlのケタミン .NaClを含んでいた。87分後、装置をエタノールでフラッシュ洗浄した。5 分ごとのサンプリングおよび分析により集めた測定データを、以下の表に示す。 eeR%は、鏡像異性体過剰のパーセントをいい、これは、(R)-鏡像異性体について 定義されるとき、次のように読む:eeR%=(cR-cS)/(cR+cR)×100%(ここで、cR は、mg/mlで表した(R)-鏡像異性体の濃度である)。 実施例III 実施例Iに開示したのと同様のやり方で、4-フェニル-1,3- ジオキサンのラセ ミ混合物について、室温で、(+)-配置よりどのくらい多い(-)-配置が、膨脹した セルローストリアセテート(CTA-I)粒子の懸濁液に組み込まれたかを測定した。 使用した溶離剤は、96%エタノールであった。懸濁液の試料は、1gのCTA-I および7gの96%エタノールから成り、ここに、1.16mg/mlの(±)-4- フェ ニル-1,3- ジオキサンが溶解されていた。室温で1時間振とうした後、懸濁液を 安定した状態にしておいた。 鏡像異性体の同定および濃度の測定のために、CTA-Iを入れた分析カラムを用 い、R.M.ウォルフ(Wolf)およびE.フランコット(Francotte)による文献J.Chem.So c.Perkin Trans.II (1988年)、893〜901頁に与えられた情報を用いた。 1時間後、上部液体は、0.43mg/mlの(+)-4-フェニル-1,3- ジオキサンおよび0 .26mg/mlの(-)-4-フェニル-1,3-ジオキサンを含んでいた。実施例IV 実施例IIIの実験を繰り返したが、ただしこのとき、使用したゲル形成キラル アジュバントはトリベンゾイルセルロースであり、これは、K.H.リンベック(Rim boeck)のJ.of Chromatography、第351巻(1986年)、346〜350頁の合成の詳細に したがって得た。トリベンゾイルセルロース の親和性は、CTA-Iの親和性と逆であり、その結果、液体およびゲル相における 濃度が逆に分配されたことがわかった。懸濁液の試料は、1.0gのトリベンゾイ ルセルロース(CTB)および7gの96%エタノールから成り、ここに、1.16mg/mlの (±)-4- フェニル-1,3- ジオキサンが溶解されていた。 1時間後、上部液体は、0.37mg/mlの(+)-4-フェニル-1,3- ジオキサンおよび0 .40mg/mlの(-)-4-フェニル-1,3-ジオキサンを含んでいた。実施例V 以下の実施例は、4-フェニル-1,3- ジオキサンの鏡像異性体の50/50混合物を 分離することが、図2に示す中空繊維モジュールの構成を用いて、混合物を向流 分離に供することによって可能であることを示す。その場合に参照番号9a、9b、 9c、9d、9e、9f、9gおよび9hで示されたカラムは、連続的に接続された8個の中 空繊維モジュールを示す。中空繊維モジュールは、内径10mmおよび有効長さ200m mを有していた。各ガラスモジュールは、エポキシポッチング中に内径および外 径がそれぞれ280および380μmの300本の多孔性ポリプロピレン繊維(Oxyphan o x-pp5045/02.01)を含んでいた。中空繊維は、1cm当たり1つのステッチで、編 み機で束ねられた。流体の流れを容器1(溶媒)および容器3(懸濁液)から、 モジュールのシェルおよび管腔を通して、分離カラムの端に据え付けた背圧弁を 有す る4つの膜ポンプによって供給した。管腔流の中の1対のポンプ5および6は、 ポンプ中に同時に膜鼓動を与えるために、かつ管腔中にパルス流を作るために連 結された。シェル流の中の1対のポンプ7および8は、同じやり方で同時作動さ せた。管腔側での液体の置換は、シェル側での懸濁液の置換と共に、1分間に20 回変えられた。空気の泡は、緩衝容器を経ての溶媒の再循環および第2の緩衝容 器を経ての懸濁液の再循環によって排出された。再循環中の各緩衝容器中の液体 の量は、一定に保持された。必要なところはどこでも、同時作動するようにされ たポンプの放出量の差は、ポンプの行程体積を調整することにより減少された。 (±)-4- フェニル-1,3- ジオキサンのラセミ化合物を分離するのに使用した 液体は、96%エタノールから成るものであった。分離は、実施例Iに示したの と同じ割合のCTA-Iの懸濁液を用いて行った。懸濁液は、700gのエタノール‐水 混合物(96+4)中CTA-I 100gの混合物から成るものであった。 粒子の凝集を経ての詰まりを防ぐために、懸濁液を超音波振動に供し、ふるい 分けした。同じ理由のために、モジュールを垂直に配置し、懸濁液を上部から下 にモジュールを通過させた。懸濁液の沈静は、管およびモジュール中の動きにパ ルスを与えることにより妨げた。 4-フェニル-1,3- ジオキサンのラセミ化合物1gを、上記した組成の懸濁液に 加えることによって、抽出プロセス を開始した。5分ごとのサンプリングおよび分析により集めた測定データを表4 に示す。ee+%は、鏡像異性体過剰のパーセントをいい、これは、(+)-鏡像異性体 について定義されるとき、次のように読む:ee+%=(c+-c-)/(c++c-)×100%(こ こで、c+は、mg/mlで表した(+)-鏡像異性体の濃度である)。 実施例IV 以下の実施例においては、鏡像異性体混合物は、図3に概略的に示した構成を 用いて、(+)および(-)成分に分離できることが証明される。この構成においては 、容器1の懸濁液が再循環され、まず、ポンプ2を経て、2つの溶媒再生モジュ ール9aおよび9bのシェルを通過し、そこで、鏡像異性体の1つの残りが、管腔を 通って流れる溶媒から除去される。次に、懸濁液の流れは2つの抽出モジュール 9cおよび9d、ストリッパーモジュール9eおよび9f、および洗浄モジュール9gおよ び9hのシェルを通過する。そこから垂直に、鏡像異性体を含まない懸濁液が容器 1に進められる。垂直に、鏡像異性体を含まない溶媒が容器10からポンプ11を経 て、洗浄モジュール9hおよび9gの管腔を通過し、そこで鏡像異性体の1つを含む 懸濁液は、キラルアジュバントにより吸収された鏡像異性体の実質的にすべてが 再解放されるように洗浄され、容器14で終わる前に、そこから一部がストリッパ ーモジュール9fおよび9eの管腔を向流的に通過される。ストリッパーモジュール 9eおよび9fおよび抽出モジュール9cおよび9dの間に、容器22のラセミ混合物が、 ポンプ21を使用して暴露される。9cから、管腔流は、ポンプ16を経て容器17へと 進められ、そこから、ポンプ16と18の間のポンプ吐出における差の故に、液体の 一部が溶媒再生モジュール9bおよび9aの管腔へと進められる。 実施例IIIの平衡データおよび、ギゼッペ ストルティ(Giuseppe Storti)らの 、Ind.Eng.Chem.Res .、34巻、28 8-301頁(1995年)に開示された設計工程を用いて、抽出モジュールとストリッ パーモジュールにおける流量比を設定することにより、ラセミ混合物の完全な分 離が得られる。 図3に示された機構における懸濁液の平均流量は、実施例Vに記載されたのと 同様の変化するポンプ動作によって、一定に保持され、各モジュールで等しい。 固体流量は、懸濁液流量から計算できる。 液体の平均流量は、モジュール部分当たりに設定され、部分間の液体流量の差 は、溶媒、抽残液、供給物、および抽出流によって補償される。正味の液体流量 は、向流懸濁液流量および液体流量から計算される。正味の液体流量および固体 流量は、上記した設計工程において使用されたパラメータである。 モジュール部分は、特定の範囲内で流量比を調整することによって、洗浄器、 ストリッパー、抽出器または溶媒再生器として使用され得る。 懸濁液の平均流量が10ml/分の、実施例IIIおよびVに開示された系は、以下の 典型的な平均液体流量を必要とする:洗浄モジュールのための液体28ml/分、ス トリッパーモジュールために13.9ml/分、抽出モジュールのために14.1ml/分、お よび再生溶媒の量のために4ml/分。抽残液、供給物および抽出物の最終的な流 れはそれぞれ、14.1ml/分、0.2ml/分、および10.2ml/分である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Method for separating enantiomers from a racemic mixture The present invention relates to at least two substances, one of which contains the racemic mixture to be separated. Liquid, while the other contains a chiral adjuvant). , A process for separating enantiomers from a racemic mixture. Such a method was early proposed in WO 94/07814. Have been. The method disclosed therein involves the use of a racemic mixture using at least two liquids. Details at least one of which is chiral or chiral. Contains adjuvants, the liquids are completely miscible and the liquids are immiscible The phases separate them from each other. Separable, immiscible phases are porous Or incorporated into a solid support which can be non-porous and preferably in the form of hollow fibers be able to. Most racemic mixtures can be very efficiently separated by the methods disclosed in the above references. However, the racemate is readily soluble in the extraction liquid. As well as in phases that separate these liquids and are immiscible with them Can be easily dissolved. The separation cannot be performed by the known method or the separation is very difficult. Examples of difficult substances are functional groups such as amino groups, keto groups, esters or hydro- Chiral substances without xyl groups as well as certain aromatic compounds. Only chiral adjuvants available to separate racemic mixtures are very narrow. A large number of separations to achieve high purity. Separation techniques that give the same result with fewer separation steps when steps are needed There is a demand for surgery. Therefore, a method for separating a racemic mixture that can be barely separated by known techniques There is a practical demand for it. The present invention now provides a way in which the above requirements can be largely met. The present invention relates to a method of the known type described in the first paragraph. The bunt is combined with a gel-forming substance in the form of discrete particles in the liquid or Is part of it (where the gel-forming substance contains the racemate to be separated) The gel-forming particles separated as a result of the extraction from the countercurrent Separated by a microporous membrane with a pore size such that it cannot penetrate) Release one of the enantiomers therefrom under the influence of a stimulus, after which the particles are subjected to an extraction process. Characterized in that it may be re-inserted into the source. Gel-forming substances in the form of discrete particles to separate the racemic mixture from the liquid Chiral adjuvant used in combination with Masakazu Negawa and Fumihiko Reference by Shoji, J.S. Chromatog. 590 (1992), pages 113-117, as such Note that it is known. It is filled with a chiral stationary phase Light using eight columns Simulated moving bed adsorption (SMB) A) The use of the technique is described. In theory, the authors argue that the stationary phase Is a true countercurrent flow where the racemic liquid moves continuously in the opposite direction Although the process is mentioned, the only practical embodiment used is a simulated moving bed. The main advantage of the newly proposed method here is that liquids containing racemic mixtures are no longer Must be separated from the chiral adjuvant-containing phase by an immiscible phase Which is much faster than possible using known methods. Enable. A further advantage of the method proposed here is that the chiral adjuvant is Separated and extracted with it because it is combined with or part of the quality Separation of the enantiomers can be made simple enough. In that case, the chiral adjuvant Can be covalently bound to a protein-forming substance. Another possibility is that chiral adjuvants Molecularly imprinted polymer prepared for one of the enantiomers to be separated (molecularly imprinted polymer) (MIP) It is. To prevent gel-forming particles from penetrating the pores of the membrane during the extraction process, Is in an expanded state. The enantiomers that are mixed with them during extraction use stimuli Will be released again. This stimulus can be temperature, pH, salt concentration, electric or magnetic Field and / or form of change in solvent composition Possible. After release from the gel-forming particles, the enantiomer is generally extracted and the desired And further purified by evaporation and / or crystallization of the extractant. The gel-forming substance exists in the form of discrete particles. These particles are larger Larger particles are also suitable, but can have a size between 50 nm and 300 μm. Wear. When larger particles are used, the gel-forming substance no longer contains all of the particles. Alternatively, the gel-forming substance is provided on a carrier and is physically, preferably covalently, The embodiment where it is coupled to is preferred. In such a process, When the gel-forming substance is provided in the pores of the carrier and on the surface thereof In both cases, favorable results can be achieved. The carrier is an inorganic or organic substance Can be any of Examples of inorganic carriers include α-alumina, γ-alumina, carbon, Ceramic materials or combinations thereof, such as alumina on a porous carbon support is there. Examples of porous organic carriers based on organic polymers are described in U.S. Pat.No. 4,247,498. It is described in detail in the specification and US Pat. No. 4,519,909. When particles with a relatively high specific weight are used, liquids flowing in the opposite direction Gravity may be used to create a backflow. The porous membrane to be used in the method of the invention preferably has the largest possible pore Where the largest dimension is The pores are chosen so that the pores are too small for the expanded particles to penetrate. When a porous membrane is used, it is better to use a membrane with the same polarity as the extraction liquid. preferable. More preferably, when the polarity of the extraction liquid does not correspond to the polarity of the membrane, Depending on whether the flowing liquid is polar or non-polar, the chemical route The membrane can be made hydrophilic or hydrophobic, for example by grafting with an acrylate compound. Preferred methods can be used to achieve favorable results. But that Depending on whether the surrounding liquid is polar or non-polar, To make the membrane hydrophilic or hydrophobic, for example by treatment with a surfactant compound. The method is preferred. In another embodiment, the liquid flowing around the microporous membrane is made compatible with the membrane. By including a small amount of the compound, it is adapted to the polarity of the membrane. Therefore, polyps When a porous membrane based on propylene is used, the alcoholic extraction liquid is Very favorable results are achieved by including 0.1-5% by weight of the xane . Non-thermoplastic polymers such as cuprophane, cellulose acetate Tate, cellulose triacetate, cellulose nitrate, polytetraf Fluoroethylene, polyacrylonitrile or (regenerated) cellulose and heat Plastics such as polyolefins, condensation polymers, oxidized polymers and their Can be used when making a membrane to be used in accordance with the present invention . Examples of suitable polymers for making membranes are low and high pressure polyethylene, polypropylene Ren, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, acrylo Nitrile-butadiene-styrene-terpolymer, styrene-acrylonitrile -Copolymer, styrene-butadiene-copolymer, poly (4-methyl-pentene) -1), polybutene, polyvinyl butyral, chlorinated polyethylene, polyvinyl alcohol Acetate, polyvinyl alcohol, polymethyl methacrylate, polymethyl Relate, polyimide, polyvinyl disulfide, polyphenylene oxide, Polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyaramid, Tylene terephthalate and polyethylene oxide having a molecular weight in the range of 800 to 6000 Copolyetherester based on oxide glycol, polyamide 6, polyamide 6,6, polyamide 11, polyamide 12, polycarbonate, polyether urea, poly Lipiperazine, polypiperazine amide, polyvinylpyrrolidone, polyethers Rufone, polysulfone and polydimethylsiloxane (PDMS). The production of microporous membranes from thermoplastic polymers is described, inter alia, in US Pat. No. 4,098,901. It is described in the specification. On the production of hollow fiber membranes from thermoplastic polymers See, for example, US Pat. No. 4,564,488. Polypropylene hollow fiber membrane , Very good results can be obtained. Hollow fiber membranes are usually arranged in hollow fiber modules. Thus, the gel-forming particles generally flow through the hollow fibers, while the racemic mixture It flows around it. Unlike the separation method disclosed in WO 94/07814 Generally, only one chiral adjuvant is used in the method of the invention . Of course, it would still be possible to use a symmetrical system, for example as described in the literature. It is possible. However, in that case, it differs only by the identification by the chiral adjuvant. Whereas two gel-forming substances must be available. In general, a macroporous membrane with a minimum thickness, usually in the range of 0.1 μm to 1 mm, is selected. The thickness is preferably in the range of 1 μm to 100 μm. According to the present invention, it is chiral in itself or covalently linked to a chiral adjuvant. Molecules produced for one of the enantiomers to be combined or to be separated At least one gel former which is an optically imprinted polymer (MIP) There is always quality. The liquid used as a solvent for the racemate to be separated is a gel-forming It can expand a substance. Generally, one skilled in the art will know which solvent or solvent You will know if you should choose a combination of media. Chiral adjuvants are incorporated into or are part of the gel-forming substance . Cellulose triacetate is a chiral gel-forming substance by itself. Can be Another example is that the polymer chain has, for example, a chiral diol or Gel forming polyester incorporating dicarboxylic acid. Alternatively, gel formation The substance can be combined with a chiral adjuvant. To optically active monomers and polymers A new synthetic route is described in Kevin D. et al. Belfield et al.,TRIP 3, Vol. 6, No. 6 (June 1995), pp. 180-185. The following compounds (Including their salts and derivatives) are incorporated into gel-forming substances as chiral adjuvants. Suitable for inclusion: 1-aminoethylphosphonic acid, 2-bromopropionic acid, milk Acid, epichlorohydrin, serine, 2,3-diaminopropionic acid, propylene oxide Cid, alaninol, 1-amino-2-propanol, aspartic acid, malic acid, Tartaric acid, 5- (hydroxymethyl) -2-pyrrolidinone, proline, cis-3-hydro Xyproline, trans-1,2-cyclopentanediol, 2-methylbutyric acid, α- Droxyisovaleric acid, methyl-3-hydroxybutyrate, methyl β-hydroxy Isobutyrate, arabinose, lyxose, ribose, xylose, prolino , Alanine ethyl ester, norvaline, valine, methionine, penicillium Methionine sulfoxide, 2-pentanol, 2,4-pentanediol, arabic Thor, 2-methyl-1-butylamine, vallinol, 1,2-diaminocyclohexane , Α-methylbenzylamine, 1-amino-2- (methoxymethyl) pyrrolidine, lysine Arginine, 2-hexanol, 2-methyl-2,4-pentanediol, leucino , 2-fluorophenylalanine, 3-fluorophenylalanine, 5-fluoro Tryp Fan, 5-hydroxytryptophan, 2-benzyloxy-1,3,4-butantrio Isopropyl noradrenaline, 1- (1-naphthyl) ethanol, 1- (1-naphthyl) Fthyl) ethylamine, trans-2-phenyl-1-cyclohexanol, Syn, methyl acetate, N- (3,5-dinitrobenzoyl) -α-phenyl-gly Syn, N-methylephedrine, 3,5-dinitro-N- (1-phenylethyl) -benzami And α, α-diphenylprolinol. The method of the present invention allows for the separation of racemates with the most widely varying properties. You. This racemate is a compound having a pharmacon group, Synthons, aromatic compounds and fragrances or insecticides. According to the present invention, a very wide variety of chiral gel-forming substances can be broader or even wider. Chiral gel formers suitable for use in the separation of various racemic mixtures The use of certain combinations of quality and the racemic mixture to be separated is highly preferred. Especially Preferred are chiral polymers which interact strongly with the racemate to be separated It is. Such strong interactions may be due to hydrogen bonding or Coulomb forces and / or Can be due to van der Waals forces but also should be separated, for example One of the enantiomers is easily incorporated into the space of a chiral gel-forming substance It can be due to fact. This condition is disclosed in US Pat. No. 5,066,793. -Type polymers such as cellulose esters Not only does it occur with a polymer, but it is also suitable for molecularly imprinted polymers (MIP). Can be used. MIP is based on Nicholls et al.Trends Biochem . Sci.13 (19 95), pp. 47-51, chemical functionality converted to imprint species functionality A monomer or monomer mixture wisely selected to be complementary to It is prepared by mixing with an imprint molecule in the presence of a suitable crosslinker. Built. The complementary interacting functionalities form a predictable solution structure, That is, after polymerization and extraction of the imprint species, longer due to the imprinted enantiomer Always brings residence time. This effect differs from the enantiomer at the MIP recognition site. Is reflected by the binding affinity. As MIP, O.D. Ramstrom OfTetrahedron: Asymmetry 5 (1994), pp. 649-656. Copolymer of methacrylic acid and ethylene glycol dimethacrylate Good results are obtained with the use of a mer. Average particle size 1 ~ 200μm and specific surface area 10 ~ 300mTwo/ G, substantially spherical Of finely divided aromatic or aromatic-aliphatic carboxylic acids in the form of partially crystalline particles Examples of particulate cellulose esters are disclosed in U.S. Pat.No. 5,066,793. I have. Specifically, cellulose tribenzoate, cellulose tri (paramethi) Lebenzoate), cellulose tri (m-methylbenzoate), cellulose Tricinnamate, o-methylbenzoyl cellulose, p-ethylbenzoyl cellulose Lulose, p-chlorobenzoyl cell Loose and m-chlorobenzoyl cellulose. Another group of optically active adsorbents is disclosed in U.S. Patent No. 5,347,042. You. They are derived from sulfur-containing amino acids and have specific esters and amides Groups, especially sterically bulky and rigid ester and amide groups, Sorbent. The crosslinked polymer is preferably in the form of small particles. The degree of swelling of the particles can be determined by using a cross-linking agent such as 1,6-hexanediol diacrylate. And the nature and amount of 1,2-ethylene glycol diacrylate, It can be adjusted by the method. This adsorbent contains amino acids, hexahydrocarbazo Derivatives such as 3-γ- (4-fluorophenylsulfonamido) -9- (2-carboxy Ethyl) -1,2,3,4,4a, 9a-hexahydrocarbazole, benzodiazepine e.g. Oxazepam, arylpropionic acid and its amides such as ketoprofen and Particularly suitable for the separation of ibuprofenamide. For example, the following chiral gel-forming substances are required to separate the following racemic mixtures: Can be used advantageously: Incorporation of cyclodextrin, more particularly β-cyclodextrin Where gel-forming epoxy resin or polyurethane. Lasse of Used for the separation of mixtures: antihistamines of the diphenylalkylamine type Agents such as bromopheniramine; methyl mandelate; indole alkaloid Chlormezanone, rolip Rum (rolipram), triazoline; succinimide such as methsuximide (methsux imide) and phensuximide; hydantoins such as mefenit In (mephenytoin); aminoglutethimide; ketoprofen; calcium channel Lublocker (calcium channel blocker) e.g. nimodipin and Verapamil; Methylphenidate; Chlorthalidone; Glutethimide; E; etaqualon and metacharone; steroids such as indenest Roll A (indenestrol A), indenestrol B (indenestrol B) and norge Sterols (norgesterol); insecticides such as EPN, salicion and 3-phenoki Cibenzyl chrysanthemate; praziquante l). Derivatives of microcrystalline cellulose I, for example a) Cellulose triacetate for the separation of the following racemic mixture: β-butyrolactone, ketamine, cyanofenfos, dihydro-3-hydroxy 4,4-dimethyl-2 (3H) -furanone, 4-hydroxy-2-cyclo-pentenone, 4- Phenyl-1,3-dioxane, δ-phenyl-δ-valerolactone, quinazo Linone, 1- (9-anthryl) -2,2,2-trifluoroethanol; Madelinamide , Praziquantel, trans-2,3-diphenyloxirane. b) Cellulose tribenzoate for the separation of the following racemic mixture: 1-acenaphthenol, 2-acetoxy-1-phenylpropane, benzylmethyls Rufoxide, 1-butynyl-3-benzoate, 1-decalone, 1,3-diacetoxybuta , Dibenzoyloxyalkane derivatives, methylphenylsulfoxide, napro Anilide, 4-phenyl-1,3-dioxane, 1-phenylethanol, 1-phenylp Lopanol. c) For separation of the following racemic mixture, use cellulose trisphenylcarbamate G: Acephate, alboatrin, benzoin, benzoin ethyl Ether, benzylvinyltolyl sulfoxide, catechin, cholylrubin , Coridarin, 2-cyclopenten-1-one-4-acetic acid ester, 1,3-di (9-anth Ril) butanol, 2,2′-dihydroxy-6,6′-dimethylbiphenyl, DIOP, Guaifenesin, α- (1-hydroxyethyl) naphthalene, isofenphos, Isoprothiolane sulfoxide, β-lactam, laudanosine, oxazepam , 2-phenylcyclohexanone, 2-phenylpropionic acid, phosphinoxide, Sulphilimine, sulfoxide, tetrahydrochrysamine (tetra hydrocrysamine), tetrahydropalmatine, salictravine, Warfarin. For the subsequent separation of the racemic mixture, biopolymers such as albumin and acid α -Glycoprotein: β-blockers; local anesthetics such as bupivacaine and prilocaine; Azepines such as oxazepam; Pyramides and tocainides; anticoagulants such as warfarin; NSAID examples For example, ibuprofen, fenoprofen and naproxen; atropine, chestnut Dinium, mepenzolate, oxyphencyclidine; anti-neoplastic Rukyating agents such as cyclophosphamide; verapamil; histamine antagonist Chlorpheniramine, bromodiphenhydramine, Lomethazine, mianserin; doxylamine; cocaine, butorphanol, Tadone, propoxyphen and pentazocine; ephedrine and pseudo- Ephedrine; catecholamines such as dobutamine; terbutaline; phenmet Razine (phenmetrazine). For the subsequent separation of the racemic mixture, an amylose gel such as amylose carb Mate: Chlorpheniramine, dihydropyridine, dimethothiazine, NSAIDs such as Flurbiprofen, ketoprofen and ibuprofen, methylsuccinimi Acid (methyl succinimic acid), 5-norbornene, p-cyclophane, 2-phenylbutyric acid, 1-phenyl-1,2-ethanediol, porphyrin, promethazine Sulindac methyl ester, thiaprofenic acid, 1,1,1-trichloro-2-heta Hetanol, 4-acetoxy-2-azetidine, afloquanone, 2-chloro-2- Butanone, 2-cyano-4-phenylbutyric acid, ethiazide, ofloxazine methyl Steal. For separation of the following racemic mixture, polymethylmethacrylate Rate-based gels: Binaphthol and tocopherol. .BETA.-Sympathicomimetic and .BETA.-Sympathicomimetic Ethanolamines, amino acids and ants such as tic (β-sympathicolytic) Tartaric acid, mandelic acid or amino acid derivatives Gels based on polyurethane modified with. To separate racemic mixtures of amino acids, D-glucosamine-modified polyacyl Gel based on Lilamide. The method of the present invention can be performed by a single countercurrent extraction, but is preferably This is performed using a number of extraction units connected in series. Expanded gel with maximum pore size Embodiments using hollow fiber membranes that are smaller than the smallest diameter of the particles are preferred. Good. Best results are obtained with closed shell and closed lumen operation Obtained by convection in a macroporous polymer module. The present invention is further described by the following examples. Here, among other things, the invention > 99% when separating two enantiomeric mixtures using the method of It is shown that purity is obtained. Further, to further illustrate the present invention, a number of The figure is included. Of course, a non-limiting example is a better understanding of the invention. Only given for solution. FIG. 1 shows the hollow fiber module assembly used in the experiment described in Example II. Indicates assembly. FIG. 2 shows the hollow fiber module assembly used in the experiment described in Example V. Indicates assembly. FIG. 3 shows the hollow fiber module assembly used in the experiment described in Example VI. Indicates assembly. In FIG. 1, the above-mentioned hollow fiber module has a socket 7 at both ends via a yarn. Or a tubular case 1 connected to an end cap 8. Case 1 is longitudinal The hollow end is partially filled with a hollow fiber 4, the hollow end of which is filled with epoxy potting (p otting) Open to 5 and 6. The hollow cap 8 above the potting , Connections 9 and 10 through which the suspension is pumped through a pump 23. It is kept in a fixed movement. The cap 8 is further connected to the container 11 via a pipe and a pump 12. Combined, the container 11 contains a suspension held in constant motion by a magnetic bar 13. During the experiment, the suspension was removed from the container 11, pump 12, cap 8, fiber 4, socket 7 To the container 15 via the fiber 4a, the cap 8a, and the pump 14. Solvent in container 16 Is connected to the shell end of the fiber 4a via the pump 17, the side connection 2a, and the pump 18 At the shell end of the fiber 4 and via a pump 19 ends in a container 20. Racemic in container 22 The solution of the mixture is sent to the socket 7 via the pump 21. FIG. 2 shows the configuration of eight modules. Each module is connected at two ends Consists of a 254 mm long glass tube. The inner diameter of each glass tube is 10 mm, The effective length during the knot is 200mm. Each module is oxyphane Includes hollow fibers 300 of (Oxyphan) Ox-pp5045 / 02.01. The inner diameter of each fiber is 280μm , And the outer diameter is 380 μm. The fibers are bundled in a mat shape. During the experiment, The medium flows from the container 1 to the module case 9a via the pump 5 and the entrance 10a at the lumen end. Proceeding and left the case via the connecting portion 12a. Solvents, in a similar manner, the other seven Passed through the lumen of the module and ended up in the container 2 via the pump 6. In container 3 The suspension is passed through the pump 7 and the shell end connection 13h to the shell end of the module 9h. Proceeding to the connection, it left via the shell end connection 11h. Next, the other seven suspensions Through the shell of the module in a similar manner, ending in the container 4 via the pump 8 Was. FIG. 3 shows the configuration of eight modules of the same type as FIG. Magnetic in container 1 The stirred suspension is recirculated via pumps 2, 4, 5 and 6 to remove the solvent Regeneration modules 9a and 9b, stripper modules 9c and 9d, extraction module Rules 9e and 9f and wash modules 9g and 9h, respectively. Cleansed The suspended suspension is returned via the pump 8 and ends in the container 1. The cleaned solvent is Leaving the cap 19 and flowing to the solvent supply vessel 10 via the pump 20. Melt in container 22 The dissolved racemic mixture is sent to the system via a pump 21. The poorly retained solution of the enantiomer was added between metering pumps 16 and 18. Is collected in a container 17 using the flow rate difference at Of the more strongly retained enantiomer The solution is weighed Using the difference in flow rates between pumps 13 and 15, collected in a similar manner to vessel 14 You.Example I R- and S-ketamine. For racemic HCl, how much more than the R-configuration Many S-configurations form a suspension of expanded cellulose triacetate (CTA-I) particles. First, it was measured at room temperature to determine whether or not it was incorporated. CTA-I (from Fluka) expands It consisted of a sieve fraction of 15-25 μm particles in the unwashed state. 70 ° C Etano After cooling and decanting, the volume at room temperature was 25 ml. A suspension of expanded particles having / 10 g was obtained. Ten suspensions were prepared, each containing about 250 mg of expanded CTA-I particles and about 1 mg Tamin. HCl / ml alcoholic solution neutralized with sodium carbonate 90, 96 and 100% ethanol, and 90, 96 and 100% 2-propano, respectively 750 mg). After shaking for about 5 minutes at room temperature, the suspension was allowed to settle. The above liquid The product was filtered through a filter paper having a pore size of 0.5 μm, and the concentration of the ketamine enantiomer was measured. Filtration was measured on the filtrate using Pilarizone electrophoresis. In this analysis, The alcoholic solution used to prepare the suspension was used as an external standard for filtration. The ketamine enantiomer content in the liquor was calculated. In the table below, ket.HCl is ketamine. HCl, ETOH stands for ethanol and IPA stands for 2-propanol. The control solution contained 1.17 g of ketamine. HCl / ml ETOH and 1.02 g ketamine. H Each containing Cl / ml IPA. Measured amounts and R- and S-enantiomers in the liquid phase The calculated amounts of R- and S-enantiomers in the CTA and CTA-I phases are shown in Table 2. Example II R- and S-ketamine. A racemic mixture of HCl is added to two serially connected Separation using empty fiber modules 1 and 1a (having an inner diameter of 23 mm and a length of 155 mm) Released. Each module has 2100 porous polypropylene fibers (240 μm inner diameter) To). Prior to starting the passage of the dispersion, fill the device with solvent and apply Degassed at the shell edge by application. The solvent here is 96% ethanol and 4% 0.01M NaTwoHPOFourIt was a mixture consisting of an aqueous solution. The dispersion of gel particles is It consisted of CTA-I particles having the same dimensions as Example I. The dispersion is subjected to ultrasonic vibration to prevent the hollow fibers from clogging due to particle agglomeration. I did. For the same reason, the modules are arranged vertically and the dispersion is modular from top to bottom. Through the wool. In addition, the dispersion is kept in motion beyond potting Two membrane pumps 23 and 23 to ensure pulsation and create a pulsed flow in the lumen. And 24. After 80 minutes, the amount of solids decreased from about 11.1% to about 8% by weight. The concentration of the feed in the channel connected to the lumens of the two modules is the first 30 minutes The interval was 1 g / 100 ml. After 50 minutes, use feeds of different composition, which also , Containing the salts used to neutralize. This solution contains 1 g / 100 ml of ketamine . It contained NaCl. After 87 minutes, the device was flushed with ethanol. 5 The measurement data collected by minute sampling and analysis is shown in the table below. eeR% Refers to the percent of enantiomeric excess, which for the (R) -enantiomer When defined, read as: eeR% = (CR-cS) / (CR+ cR) X 100% (where cR Is the concentration of the (R) -enantiomer in mg / ml). Example III In a manner similar to that disclosed in Example I, racemic 4-phenyl-1,3-dioxane For the mixture, at room temperature, how much more the (-)-configuration than the (+)-configuration expanded It was determined whether it was incorporated into the suspension of cellulose triacetate (CTA-I) particles. The eluent used was 96% ethanol. A sample of the suspension was 1 g of CTA-I And 7 g of 96% ethanol, where 1.16 mg / ml of (±) -4- Nyl-1,3-dioxane had been dissolved. After shaking for 1 hour at room temperature, the suspension is It was in a stable state. Use an analytical column containing CTA-I for enantiomer identification and concentration determination References by R.M.Wolf and E.FrancotteJ.Chem.So c.Perkin Trans.II (1988), pages 893-901. After 1 hour, the upper liquid contained 0.43 mg / ml of (+)-4-phenyl-1,3-dioxane and 0 It contained .26 mg / ml of (-)-4-phenyl-1,3-dioxane.Example IV The experiment of Example III was repeated, except that the gel-forming chiral used was The adjuvant is tribenzoylcellulose, which is available from K.H. boeck)J.of Chromatography, Vol. 351 (1986), pages 346-350. So got. Tribenzoyl cellulose Has the opposite affinity to that of CTA-I and, consequently, in the liquid and gel phases. It was found that the concentrations were distributed in reverse. A sample of the suspension was 1.0 g Of cellulose (CTB) and 7 g of 96% ethanol, wherein 1.16 mg / ml (±) -4-phenyl-1,3-dioxane was dissolved. After 1 hour, the upper liquid contained 0.37 mg / ml of (+)-4-phenyl-1,3-dioxane and 0 It contained .40 mg / ml of (-)-4-phenyl-1,3-dioxane.Example V The following example describes a 50/50 mixture of enantiomers of 4-phenyl-1,3-dioxane. Separating the counter-current mixture using the hollow fiber module configuration shown in FIG. It shows that it is possible by subjecting to separation. In that case reference numbers 9a, 9b, The columns labeled 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, and 9h have eight columns connected in series. 3 shows an empty fiber module. Hollow fiber module has an inner diameter of 10mm and an effective length of 200m had m. Each glass module has its inner and outer diameters during epoxy potting. 300 porous polypropylene fibers (Oxyphan®) with diameters of 280 and 380 μm, respectively. x-pp5045 / 02.01). Hollow fibers are knitted with one stitch per cm It was bundled with a machine. Fluid flow from vessel 1 (solvent) and vessel 3 (suspension) Through the module shell and lumen, a back pressure valve installed at the end of the separation column Have Supplied by four membrane pumps. A pair of pumps 5 and 6 in the lumen flow A series of pumps to provide simultaneous membrane beating during pumping and to create a pulsed flow in the lumen. Was tied. A pair of pumps 7 and 8 in the shell flow are operated simultaneously in the same manner. I let you. Fluid displacement on the luminal side, together with the displacement of the suspension on the shell side, is 20 minutes per minute. Changed times. Bubbles of air are used to recirculate the solvent through the buffer vessel and the second buffer volume. Discharged by recirculation of the suspension through the vessel. Liquid in each buffer vessel during recirculation Was kept constant. Wherever you need it, The difference in pump discharges was reduced by adjusting the pump stroke volume. Used to separate racemic (±) -4-phenyl-1,3-dioxane The liquid consisted of 96% ethanol. The separation was performed as described in Example I. This was performed using a suspension of CTA-I in the same proportion as described above. The suspension is 700 g ethanol-water It consisted of a mixture of 100 g of CTA-I in the mixture (96 + 4). Subject the suspension to ultrasonic vibration and sieve to prevent clogging through particle aggregation. Divided. For the same reason, arrange the modules vertically and pour the suspension from top to bottom Passed through the module. Settling of the suspension will affect movement in the tubes and modules. Blocked by giving Ruth. 1 g of a racemic compound of 4-phenyl-1,3-dioxane is added to a suspension having the above composition. By adding the extraction process Started. Table 4 shows the measurement data collected by sampling and analysis every 5 minutes. Shown in ee+% Refers to the percent enantiomeric excess, which is the (+)-enantiomer When defined for, read as: ee+% = (C+-c-) / (C++ c-) X 100% (this Where c+Is the concentration of the (+)-enantiomer in mg / ml). Example IV In the following examples, enantiomeric mixtures have the configuration schematically shown in FIG. It proves that it can be separated into (+) and (-) components. In this configuration , The suspension in the container 1 is recirculated, and Pass through the shells of tools 9a and 9b, where the remainder of one of the enantiomers passes through the lumen It is removed from the solvent flowing through it. Next, the suspension flow is divided into two extraction modules 9c and 9d, stripper modules 9e and 9f, and wash module 9g and 9g And 9h shell. From there, the enantiomer-free suspension is Proceed to 1. Vertically, enantiomer-free solvent is pumped from vessel 10 through pump 11. Pass through the lumen of the washing module 9h and 9g, where it contains one of the enantiomers The suspension contains substantially all of the enantiomers absorbed by the chiral adjuvant. It is washed to be re-released and a portion of it is strippered before ending in container 14. Through the lumens of the modules 9f and 9e countercurrently. Stripper module Between 9e and 9f and the extraction modules 9c and 9d, the racemic mixture in vessel 22 Exposure using pump 21. From 9c, luminal flow passes through pump 16 to vessel 17 From which, due to the difference in pump discharge between pumps 16 and 18, liquid Part is advanced into the lumen of the solvent regeneration modules 9b and 9a. The equilibrium data of Example III and those of Giuseppe Storti et al. ,Ind.Eng.Chem.Res ., 34 volumes, 28 Extraction module and strip using the design process disclosed on page 8-301 (1995). By setting the flow ratio in the Par module, the complete separation of the racemic mixture Separation is obtained. The average flow rate of the suspension in the mechanism shown in FIG. It is held constant and equal for each module by a similar changing pump operation. The solids flow can be calculated from the suspension flow. The average liquid flow rate is set per module part and the difference in liquid flow rate between parts Is compensated by the solvent, raffinate, feed, and extract stream. Net liquid flow Is calculated from the countercurrent suspension flow rate and the liquid flow rate. Net liquid flow and solids The flow rate is a parameter used in the design process described above. By adjusting the flow ratio within a certain range, the module part It can be used as a stripper, extractor or solvent regenerator. The systems disclosed in Examples III and V, with an average flow rate of the suspension of 10 ml / min, were as follows: Requires a typical average liquid flow rate: 28 ml / min liquid for the wash module, 13.9 ml / min for the tripper module, 14.1 ml / min for the extraction module, And 4 ml / min for the amount of regeneration solvent. Final streams of raffinate, feed and extract They are 14.1 ml / min, 0.2 ml / min and 10.2 ml / min, respectively.
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