KR20140054800A - Methods of preparing a 1-deoxy-1-(2-hydroxyethyl amino)-d-glucitol and miglitol - Google Patents

Methods of preparing a 1-deoxy-1-(2-hydroxyethyl amino)-d-glucitol and miglitol Download PDF

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함윤범
강흥모
박지수
이광무
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Abstract

The present invention relates to a method for preparing 1-deoxy-1-(2-hydroxyethyl amino)-D-glucitol from D-glucitol by using a borohydride complex as a reducing agent, and to a method for preparing miglitol from the 1-deoxy-1-(2-hydroxyethyl amino)-D-glucitol. The present invention can be usefully applied in the preparation of miglitol which is a therapeutic agent for diabetes.

Description

1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨 및 미글리톨의 제조방법{METHODS OF PREPARING A 1-DEOXY-1-(2-HYDROXYETHYL AMINO)-D-GLUCITOL AND MIGLITOL}METHODS OF PREPARING A 1-DEOXY-1- (2-HYDROXYETHYL AMINO) -D-GLUCITOL AND MIGLITOL A process for preparing 1-deoxy- 1- (2- hydroxyethylamino) }

본 발명은 수소화붕소착물을 환원제로 사용하여 D-글루시톨로부터 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 제조하는 방법 및 상기 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨로부터 미글리톨을 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for producing 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol from D-glucitol using a borohydride complex as a reducing agent, - (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol. ≪ / RTI >

미글리톨은 바이엘(Bayer)사에 의해 개발된 α-글루코시다제(α-glucosidase) 억제제로 1996년 FDA 승인을 얻었으며, 제2형 당뇨병 치료를 위해 글리셋(Glyset) 이라는 상품명으로 현재 판매되고 있다.Miglitol is an α-glucosidase inhibitor developed by Bayer and has been approved by the FDA in 1996 and currently sold under the trade name Glyset for the treatment of type 2 diabetes have.

산업적으로 미글리톨의 제조공정은 [반응식 2]와 같이 포도당과 에탄올아민으로부터 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 합성하는 첫 번째 단계, 미생물을 생촉매로 사용하여 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스로 생물전환을 수행하는 두 번째 단계 및 화학합성을 통하여 미글리톨을 합성하는 세 번째 단계를 거쳐 합성된다(Advanced Materials Research, 197-198:pp.51-55(2011)).Industrially, the microglycol production process is the first step to synthesize 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol from glucose and ethanolamine as shown in Scheme 2, Hydroxyethylamino-L-sorboside as a catalyst and a third step of synthesizing miglitol through chemical synthesis ( Advanced Materials Research , 197-198: pp. 55-55 (2011)).

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure pat00001

Figure pat00001

미글리톨 제조에 관한 선행문헌(Tetrahedron Letters, 52:pp.3802-3804( 2011))에 개시된 전합성 공정은 [반응식 3]과 같다.Previous literature on the manufacture of miglitol ( Tetrahedron Letters , 52: pp.3802-3804 (2011)) is the same as [Reaction Scheme 3].

[반응식 3][Reaction Scheme 3]

Figure pat00002

Figure pat00002

위 문헌에 따르면, 전합성 공정은 분자 내 키랄 중심(chiral center)에 대한 화학합성의 비선택성으로 인하여 보호기와 다단계의 복잡한 반응이 필요하여 고가의 시약을 다량 사용하기 때문에 경제성이 거의 없다. 이 점을 고려하면, 미글리톨 제조 시 위에서 명시된 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨로부터 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스로의 생물전환 반응이 중요한 공정임을 알 수 있고, 이 생물전환 반응에 필요한 중간체인 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 제조하는 방법으로는 [반응식 4]와 같은 팔라듐-온-차콜(palladium-on-charcoal)을 사용하는 수소화 반응이 있다(EP0447160).According to the above literature, the entire synthesis process requires a complex reaction with the protecting group due to the non-selectivity of the chemical synthesis to the chiral center in the molecule, so that the economical efficiency is low because a large amount of expensive reagent is used. Considering this point, the biotransformation reaction from the above-mentioned 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol to 6-hydroxyethylamino-L-sorbose in the production of miglitol 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol, which is an intermediate required for the bioconversion reaction, can be prepared by reacting palladium There is a hydrogenation reaction using palladium-on-charcoal (EP 0 447 7160).

[반응식 4][Reaction Scheme 4]

Figure pat00003

Figure pat00003

[반응식 4]와 같은 방법에 따르면, 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 제조하기 위하여 12N HCl과 수소화 반응을 위한 촉매로 팔라듐-온-차콜을 사용하였고, 온도 60±5℃와 4기압의 조건에서 반응을 진행한다. 그러나, 수소화 반응은 폭발 위험성이 존재하기 때문에 산업적으로 적용하기 어렵다. 또한, 산성 조건에서 고온으로 인한 당의 갈변화로 인하여 결정화가 어렵고 수율이 비교적 낮은 문제가 있다.
According to the method as shown in Reaction Scheme 4, palladium-on-charcoal is used as a catalyst for the hydrogenation reaction with 12N HCl to prepare 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol And the reaction is carried out at a temperature of 60 ± 5 ° C. and a pressure of 4 atm. However, the hydrogenation reaction is difficult to apply industrially because of the explosion risk. Further, there is a problem that the crystallization is difficult and the yield is relatively low due to the change of sugar due to high temperature under acidic conditions.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

본 발명자들은 미글리톨 제조에 필요한 중간체인 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 고수율로 생산할 수 있으며, 상기한 바와 같은 종래 제조방법의 생산공정상의 위험성 및 저수율의 문제점을 개선할 수 있는 신규한 제조방법을 개발하기 위하여 노력하였다. 그 결과, 에탄올아민을 포함하는 유기용매 하에서 수소화붕소착물을 환원제로 사용하는 경우, 반응의 폭발 위험성 없이 고수율로 미글리톨 중간체를 생산할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present inventors have succeeded in producing 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol, which is an intermediate required for the production of miglitol, at a high yield. The present inventors have made efforts to develop a novel manufacturing method capable of improving the problems of the risk and the water retention. As a result, it was confirmed that when a borohydride complex is used as a reducing agent in an organic solvent containing ethanolamine, the microleutol intermediate can be produced at a high yield without the risk of explosion of the reaction, thereby completing the present invention.

따라서, 본 발명의 목적은 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨의 제조방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a process for producing 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol.

본 발명의 다른 목적은 미글리톨의 제조방법을 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to provide a method for producing miglitol.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 에탄올아민을 포함하는 유기용매 하에서, 수소화붕소착물을 환원제로 사용하여 D-글루시톨을 하기 화학식 1의 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨로 제조하는 것을 특징으로 하는, 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨의 제조방법을 제공한다:According to one aspect of the present invention, the present invention provides a process for producing D-glucitol, which comprises reacting D-glucitol with 1-deoxy-1- (2-hydroxy Deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol, characterized in that it is prepared from 1-deoxy-

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00004

Figure pat00004

본 발명자들은 미글리톨 제조에 필요한 중간체인 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 고수율로 생산할 수 있으며, 상기한 바와 같은 종래 제조방법의 생산공정상의 위험성 및 저수율의 문제점을 개선할 수 있는 신규한 제조방법을 개발하기 위하여 노력하였다. 그 결과, 에탄올아민을 포함하는 유기용매 하에서 수소화붕소착물을 환원제로 사용하는 경우, 반응의 폭발 위험성 없이 고수율로 미글리톨 중간체를 생산할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present inventors have succeeded in producing 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol, which is an intermediate required for the production of miglitol, at a high yield. The present inventors have made efforts to develop a novel manufacturing method capable of improving the problems of the risk and the water retention. As a result, it was confirmed that when a borohydride complex is used as a reducing agent in an organic solvent containing ethanolamine, the microleutol intermediate can be produced at a high yield without the risk of explosion of the reaction, thereby completing the present invention.

본 발명의 가장 큰 특징은 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 제조하는 과정에 있어 폭발 위험성이 있는 수소화 반응을 위한 팔라듐-온-차콜을 사용하는 대신에 수소화붕소착물을 환원제로서 이용한다는 점이다. 본 발명의 제조방법은 하기 반응식 1에 나타내었다.The most distinguishing feature of the present invention is the use of palladium-on-charcoal for hydrogenation reactions which are potentially explosive in the process of preparing 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol But instead the boron hydride complex is used as a reducing agent. The production method of the present invention is shown in the following Reaction Scheme 1.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00005

Figure pat00005

하기 실시예에서 증명된 바와 같이, 수소화붕소착물을 이용하는 본 발명의 제조방법은 종래의 팔라듐-온-차콜을 이용하는 제조방법에 비하여 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨의 생산수율을 현저히 상승시킨다(표 1 참조).As demonstrated in the following examples, the preparation method of the present invention using boron hydride complexes is superior to the conventional process using palladium-on-charcoal, in that 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D - The yield of the production of glucitol is markedly increased (see Table 1).

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 본 발명의 제조방법에 따른 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨의 생산수율은 70-100%(이론수율)이며, 바람직하게는 70-90%이고, 보다 바람직하게는 70-85%이며, 보다 더 바람직하게는 70-82%이고; 보다 더 바람직하게는 75-100%이고, 보다 더 바람직하게는 75-90%이며, 보다 더 바람직하게는 75-85%이며, 보다 더 바람직하게는 75-82%이며; 보다 더 바람직하게는 80-100%이고, 보다 더 바람직하게는 80-90%이며, 보다 더 바람직하게는 80-85%이고, 보다 더 바람직하게는 80-82%이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the production yield of 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol according to the production method of the present invention is 70-100% (theoretical yield) , Preferably 70-90%, more preferably 70-85%, still more preferably 70-82%; , More preferably 75 to 100%, even more preferably 75 to 90%, even more preferably 75 to 85%, still more preferably 75 to 82%; , More preferably 80 to 100%, even more preferably 80 to 90%, still more preferably 80 to 85%, still more preferably 80 to 82%.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 상기 수소화붕소착물은 수소화붕소나트륨(NaBH4), 수소화붕소시아노나트륨(NaCNBH3) 및 디메틸아미노보란(BH4N(CH3)2)으로 구성된 군으로부터 선택된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the borohydride complex is prepared from the group consisting of sodium borohydride (NaBH 4 ), sodium borohydride cyanoside (NaCNBH 3 ) and dimethylaminoborane (BH 4 N (CH 3 ) 2 ) Is selected.

바람직하게는, 상기 수소화붕소착물은 수소화 붕소나트륨 또는 수소화붕소시아노나트륨이고, 보다 바람직하게는 수소화붕소나트륨이다.Preferably, the borohydride complex is sodium borohydride or cyanosodium borohydride, more preferably sodium borohydride.

본 발명의 제조방법에서, 수소화붕소착물이 사용되는 양은 D-글루코스의 몰수 대비 1 내지 10 당량이며, 바람직하게는 2 내지 5 당량이고, 보다 바람직하게는2 내지 3 당량이다.In the production method of the present invention, the amount by which the borohydride complex is used is 1 to 10 equivalents, preferably 2 to 5 equivalents, and more preferably 2 to 3 equivalents, relative to the molar amount of D-glucose.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 상기 유기용매는 암모늄염을 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the organic solvent includes an ammonium salt.

바람직하게는, 상기 암모늄염은 아세트산 암모늄(CH3COONH4), 제1인산 암모늄(NH4H2PO4), 제2인산 암모늄((NH4)2HPO4), 황산암모늄((NH4)2SO4), 질산암모늄(NH4NO3) 및 탄산암모늄((NH4)2CO3)으로 구성된 군으로부터 선택되며, 보다 바람직하게는 아세트산 암모늄이다.Preferably, the ammonium salt is ammonium acetate (CH 3 COONH 4), first ammonium phosphate (NH 4 H 2 PO 4) , the second ammonium phosphate ((NH 4) 2 HPO 4), ammonium sulfate ((NH 4) 2 SO 4 ), ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ) and ammonium carbonate ((NH 4 ) 2 CO 3 ), more preferably ammonium acetate.

본 발명의 제조방법에서, 암모늄염이 사용되는 양은 D-글루코스의 몰수 대비 1 내지 20 당량이며, 바람직하게는 3 내지 15 당량이고, 보다 바람직하게는 5 내지 10 당량이다.In the production method of the present invention, the amount of the ammonium salt to be used is 1 to 20 equivalents, preferably 3 to 15 equivalents, and more preferably 5 to 10 equivalents, relative to the molar amount of D-glucose.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 상기 유기용매는 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필 알코올, 이소프로필 알코올과 같은 알코올계 용매; 에틸 아세테이트를 포함하는 에스테르계 용매; 메틸렌 클로라이드 및 클로로포름을 포함하는 할로 알칸계 용매; 테트라히드로퓨란을 포함하는 에테르 용매; 아세톤 및 메틸에틸케톤을 포함하는 케톤계 용매; 아세토니트릴 및 프로피오니트릴을 포함하는 니트릴계 용매; 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드를 포함하는 아미드계 용매; 디메틸술폭시드를 포함하는 술폭시드계 용매; 상기 둘 이상의 유기용매가 혼합된 용매; 또는 상기 유기용매와 물이 혼합된 용매이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the organic solvent may be an alcohol-based solvent such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol or isopropyl alcohol; Ester solvents containing ethyl acetate; A haloalkane-based solvent including methylene chloride and chloroform; An ether solvent comprising tetrahydrofuran; A ketone-based solvent comprising acetone and methyl ethyl ketone; Nitrile solvents including acetonitrile and propionitrile; Amide-based solvents including dimethylformamide and dimethylacetamide; A sulfoxide-based solvent containing dimethylsulfoxide; A solvent in which the two or more organic solvents are mixed; Or a solvent in which the organic solvent and water are mixed.

바람직하게는, 상기 유기용매는 알코올계 용매이고, 보다 바람직하게는 상기알코올계 용매는 에틸알코올이다.Preferably, the organic solvent is an alcohol-based solvent, and more preferably the alcohol-based solvent is ethyl alcohol.

본 발명의 제조방법에서 사용되는 용매의 부피는 D-글루코스의 질량(g) 대비 부피(㎖)비로서 1:1-20이며, 바람직하게는 1:1-15이고, 보다 바람직하게는 1:5-10이다.The volume of the solvent used in the production method of the present invention is 1: 1-20, preferably 1: 1-15, more preferably 1: 1, in terms of volume (ml) to mass (g) of D- 5-10.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 본 발명의 제조방법은 팔라듐-온-차콜을 이용하는 종래의 제조방법에 비하여 낮은 온도에서 반응을 진행한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the production process of the present invention proceeds at a lower temperature than the conventional production process using palladium-on-charcoal.

바람직하게는, 본 발명의 반응공정은 -20 내지 60℃의 온도에서 진행하며, 바람직하게는 0 내지 40℃의 온도에서 진행하고, 보다 바람직하게는 20 내지 40℃의 온도에서 진행한다.Preferably, the reaction process of the present invention proceeds at a temperature of -20 to 60 占 폚, preferably at a temperature of 0 to 40 占 폚, and more preferably at a temperature of 20 to 40 占 폚.

본 발명의 제조방법에서, 반응시간은 5분 내지 24시간이고, 바람직하게는 30분 내지 5시간이며, 보다 바람직하게는 30분 내지 1시간이다.In the production process of the present invention, the reaction time is from 5 minutes to 24 hours, preferably from 30 minutes to 5 hours, more preferably from 30 minutes to 1 hour.

본 발명의 제조방법에서는, 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨의 단리 및 정제를 위하여, 이온교환제, 실리카겔 또는 실릴화 실리카겔로 크로마토그래피시켜서 각 경우의 생성물 함유용액을 농축하고, 이를 적당한 용매로 결정화 할 수 있다.In the production method of the present invention, for the isolation and purification of 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol, chromatography using an ion exchanger, silica gel or silylated silica gel, Can be concentrated and then crystallized with a suitable solvent.

본 발명의 적합한 이온교환제는 약산성, 강산성, 약염기성 및 강염기성 형태 모두를 포함하며, 바람직하게는 강산성 또는 강염기성 이온교환제이다.Suitable ion exchangers of the present invention include both weakly acidic, strongly acidic, weakly basic and strongly basic forms, and are preferably strongly acidic or strongly basic ion exchangers.

본 발명의 적합한 결정화용매는 에틸 아세테이트와 같은 에스테르계 용매; 메틸렌 클로라이드, 클로로포름과 같은 할로 알칸계 용매; 테트라히드로퓨란과 같은 에테르 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤과 같은 케톤계 용매; 아세토니트릴, 프로피오니트릴과 같은 니트릴계 용매; 메틸알코올, 에틸알코올, 프로판올, 이소프로판올과 같은 알코올계 용매; 및 이들의 둘 이상이 혼합된 유기 용매들을 포함한다.Suitable crystallization solvents of the present invention include ester solvents such as ethyl acetate; Haloalkane-based solvents such as methylene chloride and chloroform; Ether solvents such as tetrahydrofuran; Ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; Nitrile solvents such as acetonitrile and propionitrile; Alcohol solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propanol and isopropanol; And organic solvents in which two or more of them are mixed.

바람직하게는, 상기 결정화 용매는 에틸알코올이다. 결정화 용매의 사용되는 부피는 사용되는 D-글루코스의 중량(g) 대비 부피(㎖)비로써 1.0 내지 20배이며, 바람직하게는 5 내지 10배이다.Preferably, the crystallization solvent is ethyl alcohol. The used volume of the crystallization solvent is from 1.0 to 20 times, preferably from 5 to 10 times by volume (ml) to the weight (g) of D-glucose used.

이러한 반응공정의 진행 정도는 박막 크로마토그래피 또는 ELSD (Evaporative Light Scattering Detector)등의 수단을 사용하여 분석 및 측정할 수 있다.
The progress of the reaction process can be analyzed and measured using means such as thin film chromatography or ELSD (Evaporative Light Scattering Detector).

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 미글리톨(Miglitol)의 제조방법을 제공한다:According to another aspect of the present invention, the present invention provides a process for preparing Miglitol comprising the steps of:

(a) 에탄올아민을 포함하는 유기용매 하에서, 수소화붕소착물을 환원제로 사용하여 D-글루시톨을 상기 화학식 1의 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨로 제조하는 단계;(a) D-glucitol is reacted with 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucide of the above formula (1) using anhydrous boron complex as an reducing agent in an organic solvent containing ethanolamine Lt; / RTI >

(b) 단계 (a)에서 제조한 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 글루코노박터 속 균주 또는 이의 휴면세포(resting cell)를 이용하여 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스로 생물전환하는 단계; 및(b) 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol prepared in step (a) was treated with a strain of the genus Gluconobacter or its dormant cells Biotransformation to hydroxyethylamino-L-sorbose; And

(c) 단계 (b)에서 생물전환 된 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스를 미글리톨로 합성하는 단계.(c) synthesizing the biotransformed 6-hydroxyethylamino-L-sorbose in step (b) with miglitol.

본 발명의 미글리톨의 제조방법은 상술한 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨의 제조방법을 이용하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.Since the method for producing miglitol of the present invention uses the above-described method for producing 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol, the contents common to both of them Its description is omitted in order to avoid excessive complexity.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 단계 (b)는 글루코노박터 속 균주 또는 상기 미생물의 휴면세포를 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 함유하는 배지에서 배양하여 실시한다. 이때, 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨은 균주를 배지에 접종하기에 앞서 첨가하거나 균주의 접종 후에 첨가할 수 있으며, 배양 시작과 동시에 첨가하거나, 또는 배양 과정에 걸쳐 연속적으로 또는 분할해서 첨가할 수 있다. 사용되는 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨의 양은 당업자에 의해 실험적으로 결정될 수 있다. 바람직하게는, 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스의 제조를 위한 배지는 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 10 g/ℓ 내지 150 g/ℓ의 농도로 함유하는 것이 바람직하고, 10 g/ℓ 내지 100 g/ℓ의 농도로 함유하는 것이 보다 바람직하며, 10 g/ℓ 내지 80 g/ℓ의 농도로 함유하는 것이 보다 더 바람직하다. 균주를 휴면세포 페이스트(resting cell paste)의 형태로 사용할 경우의 상기 배지는 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 10 g/ℓ 내지 200 g/ℓ의 농도로 함유하는 것이 바람직하고, 10 g/ℓ 내지 150 g/ℓ의 농도로 함유하는 것이 보다 바람직하다.According to a preferred embodiment of the present invention, step (b) comprises culturing the strain of the genus Gluconobacter or the dormant cell of the microorganism in a culture medium containing 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol Lt; / RTI > culture medium. In this case, 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol may be added before the strain is inoculated into the medium or added after the inoculation of the strain, Or may be added continuously or in divided portions throughout the culturing process. The amount of 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol to be used can be determined experimentally by those skilled in the art. Preferably, the medium for the production of 6-hydroxyethylamino-L-sorbose comprises 10 g / l to 150 g of 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) / L, more preferably in a concentration of 10 g / L to 100 g / L, still more preferably in a concentration of 10 g / L to 80 g / L. When the strain is used in the form of a resting cell paste, the culture medium is prepared by dissolving 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol in an amount of 10 to 200 g / By weight, more preferably from 10 g / L to 150 g / L.

본 발명에 제조방법에 사용되는 배지는 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨뿐만 아니라, D-글루시톨, 질소원, 무기염 및 미량원소, 성장인자를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 다른 탄소원을 포함할 수도 있다. 첨가되는 각 성분의 양은 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스의 생성을 최대화할 수 있도록 선택되는 것이 바람직하며, 그 양은 당해 기술분야에 알려진 여러 가지 방법에 따라 당업자에 의해 실험적으로 결정될 수 있다. 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨로부터 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스로의 생산을 극대화하기 위한 배양조건으로서 온도, pH, 통기, 교반, 배양기간 등의 최적화는 당업자에 의해 실험적으로 결정될 수 있다. 특정 배양조건의 선택은 사용되는 균주, 휴면세포, 배지조성, 배양규모 및 기타 고려사항 등에 따라 달라질 수 있다.The medium used in the production method of the present invention is not limited to 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol but also D-glucitol, nitrogen source, inorganic salt and trace elements, And may include at least one other carbon source. The amount of each ingredient added is preferably selected to maximize the production of 6-hydroxyethylamino-L-sorbose, the amount of which can be determined empirically by one skilled in the art according to various methods known in the art . As a culture condition for maximizing the production of 6-hydroxyethylamino-L-sorbose from 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol, temperature, pH, , Incubation period, etc., can be determined experimentally by those skilled in the art. The choice of specific culture conditions may vary depending on the strain used, dormant cells, media composition, culture size, and other considerations.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 본 발명의 제조방법에서 균주의 배양온도는 15 내지 37℃에서 이루어지는데, 바람직하게는 25℃에서 이루어진다. 배양액의 바람직한 pH는 4.0 내지 8.0 범위이며, 바람직하게는 4.5 내지 7.0 범위이고, 보다 더 바람직하게는 5.5 내지 6.0이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the culture temperature of the strain in the production method of the present invention is 15 to 37 캜, preferably 25 캜. The preferred pH of the culture is in the range of 4.0 to 8.0, preferably in the range of 4.5 to 7.0, and more preferably 5.5 to 6.0.

본 발명에서는, 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스의 제조를 위하여 글루코노박터 속 균주의 세포추출물 또는 상기 미생물의 휴면세포의 세포추출물을 이용할 수도 있다. 세포추출물을 이용한 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스의 제조방법은 (a) 글루코노박터 속 균주의 세포추출물 또는 상기 미생물의 휴면세포의 세포추출물을 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨에 접촉시키는 단계; 및 (b) 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스를 회수하는 단계를 포함하여 수행된다.In the present invention, for the production of 6-hydroxyethylamino-L-sorbose, a cell extract of a strain of the genus Gluconobacter or a cell extract of a dormant cell of the microorganism may be used. The method for producing 6-hydroxyethylamino-L-sorbose using a cell extract comprises the steps of (a) culturing a cell extract of a strain of the genus Gluconobacter or a cell extract of dormant cells of the microorganism in a 1-deoxy-1- (2- 0.0 > hydroxyethylamino) -D-glucitol; < / RTI > And (b) recovering 6-hydroxyethylamino-L-sorbose.

바람직하게는, 상기 글루코노박터 속 균주는 글루코노박터 옥시단스이고, 보다 바람직하게는 글루코노박터 옥시단스 CKDBM 0901이다. 상기 글루코노박터 옥시단스 CKDBM 0901은 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨에 대한 내성 및 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스로 고수율로 생물전환하는 능력을 갖는 균주로서, 2012년 9월 21일자로 한국생명공학연구원 생물자원센터(Korean Collection for Type Cultures, KCTC)에 기탁번호 KCTC 12282BP로 기탁되었다. 상기 글루코노박터 옥시단스 CKDBM 0901은 한국특허출원 제10-2012-0112395호에 상세히 개시되어 있으며, 상기 특허문헌은 본 명세서에 참조로서 삽입된다.Preferably, the strain of the genus Gluconobacter is Gluconobacter oxydans, more preferably Gluconobacter oxydans CKDBM 0901. The gluconobacter oxydans CKDBM 0901 was found to be resistant to 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol and 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) As a strain having an ability to bioconvert D-glucitol to 6-hydroxyethylamino-L-sorbose at a high yield, it was deposited on September 21, 2012 in the Korean Collection for Type Cultures , ≪ / RTI > KCTC) with deposit number KCTC 12282BP. The Gluconobacter oxydans CKDBM 0901 is disclosed in detail in Korean Patent Application No. 10-2012-0112395, which is incorporated herein by reference.

본 발명의 단계 (c)에서는 생물전환 된 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스를 미글리톨로 합성한다. 상기 미글리톨은 (2R,3R,4R,5S)-1-(2-hydroxyethyl) -2-(hydroxymethyl)piperidine-3,4,5-triol로서 α-글루코시다제 억제제이며, 경구용 제2형 당뇨병 치료제이다.In step (c) of the present invention, the biotransformed 6-hydroxyethylamino-L-sorbose is synthesized as miglitol. The microgolide is an α-glucosidase inhibitor as (2R, 3R, 4R, 5S) -1- (2-hydroxyethyl) -2- (hydroxymethyl) piperidine- It is a treatment for diabetes.

6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스를 사용하여 미글리톨을 제조하는 방법은 미국특허 제5,602,013호, 미국특허 제5,610,039호, 미국특허 제5,916,748호 및 미국특허 제6,552,176호에 기술되어 있으며, 상기 특허문헌은 참조로서 본 명세서에 삽입된다.Methods for preparing miglitol using 6-hydroxyethylamino-L-sorbose are described in U.S. Patent Nos. 5,602,013, 5,610,039, 5,916,748 and 6,552,176, The patent literature is incorporated herein by reference.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 단계 (b)에서 얻은 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스를 이용하여 미글리톨을 합성하는 방법은 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스를 포함하는 배양액을 여과한 다음 활성탄을 처리하여 색소를 제거하고 수소화 반응기로 이송하여 미글리톨 합성을 수행하여 실시된다. 수소화 반응을 위한 촉매로는 팔라듐-온-차콜을 사용함이 바람직하고, 반응에 적합한 온도와 압력조건에서 반응을 진행한 다음 여과하여 촉매를 제거한다. 상기 여과액으로부터 미글리톨을 정제하기 위하여 수지에 흡착 후 용리하고 농축한 다음 결정화와 재결정화 과정을 거쳐 건조하면, 순도가 높은 미글리톨을 백색의 분말형태로 얻을 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the method of synthesizing miglitol using 6-hydroxyethylamino-L-sorbose obtained in step (b) includes 6-hydroxyethylamino-L-sorbose Is filtered, treated with activated charcoal to remove pigments, and transferred to a hydrogenation reactor to perform microglial synthesis. As the catalyst for the hydrogenation reaction, palladium-on-charcoal is preferably used, and the reaction is carried out at a temperature and pressure suitable for the reaction, followed by filtration to remove the catalyst. In order to purify the microgolide from the filtrate, it is adsorbed on the resin, followed by elution and concentration, followed by crystallization and recrystallization, followed by drying to obtain microgitol having high purity in the form of a white powder.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(i) 본 발명은 수소화붕소착물을 환원제로 사용하여 D-글루시톨로부터 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 제조하는 방법, 및 제조된 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 생물전환하여 미글리톨을 제조하는 방법을 제공한다.(i) The present invention provides a method for producing 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol from D-glucitol using a borohydride complex as a reducing agent, -Deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol by biotransformation.

(ii) 본 발명의 제조방법은 팔라듐-온-차콜 대신 수소화붕소착물을 사용함으로써 폭발 위험성이 있는 수소화 반응공정을 거치지 않고도 높은 수율로 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 생산할 수 있다.(ii) The production process of the present invention can be carried out by using a borohydride complex instead of palladium-on-charcoal in the presence of 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) D-glucitol can be produced.

(iii) 따라서, 본 발명은 당뇨병 치료제인 미글리톨의 제조를 위하여 유용하게 사용될 수 있다.
(iii) Therefore, the present invention can be usefully used for the production of diabetes mellitol, which is a therapeutic agent for diabetes.

도 1은 본 발명의 방법에 따라 제조된 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨에 대한 NMR 결과이다.
도 2는 본 발명의 방법에 따라 제조된 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨에 대한 ELSD (Evaporative Light Scattering Detector) 결과이다.
도 3은 본 발명의 방법에 따라 제조된 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨에 대한 Mass 결과이다.
도 4는 본 발명의 방법에 따라 제조된 미글리톨에 대하여 적외선 분광법으로 분석한 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 방법에 따라 제조된 미글리톨에 대한 NMR 결과이다.
1 shows NMR results for 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol prepared according to the method of the present invention.
2 is an ELSD (Evaporative Light Scattering Detector) result for 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol prepared according to the method of the present invention.
3 is a Mass result for 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol prepared according to the method of the present invention.
FIG. 4 shows spectra of an analyte prepared according to the method of the present invention by infrared spectroscopy. FIG.
Figure 5 shows the NMR results for miglitol prepared according to the method of the present invention.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예Example

실시예 1. 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨의 제조Example 1. Preparation of 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol

수소화붕소나트륨을 사용한 제조(제조예 ①)Preparation using sodium borohydride (Preparation Example 1)

2ℓ 용량 플라스크에 아세트산 암모늄 214g을 녹인 에틸알코올 1,000 ㎖와 D-글루코스 100g을 넣고, 약 5℃로 냉각시켰다. 여기에 에탄올아민 35g을 넣고, 수소화붕소나트륨(NaBH4) 63g을 5-10℃의 온도에서 천천히 가한 후, 상온으로 온도를 서서히 상승시켜 60분간 교반한 다음 반응을 종결하였다. 이 반응액에 5% 염산 50 ㎖를 넣어주고, 10분간 상온에서 교반한 다음 정치시켰다. 종결된 반응액은 NAC-4 강산성 양이온 교환제에 흡착시킨 다음 정제수로 세척하고, 이어서 30% 암모니아수와 메틸알코올 용리액으로 용출하고 농축하였다. 생성 분획물을 진공 농축시켜 얻어진 잔사를 에틸알코올로부터 결정화하고, 여과한 후 건조하여 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨 102g(이론수율 82%)을 얻었다(순도 : 99.9%).In a 2 liter volumetric flask, 1,000 ml of ethyl alcohol in which 214 g of ammonium acetate was dissolved and 100 g of D-glucose were added, and the mixture was cooled to about 5 캜. Then, 35 g of ethanolamine was added thereto, and 63 g of sodium borohydride (NaBH 4 ) was added slowly at a temperature of 5-10 ° C, then the temperature was gradually raised to room temperature, stirred for 60 minutes and then the reaction was terminated. 50 ml of 5% hydrochloric acid was added to the reaction solution, stirred at room temperature for 10 minutes, and allowed to stand. The resulting reaction solution was adsorbed on a strongly acidic NAC-4 cation exchanger and then washed with purified water, followed by elution with 30% ammonia water and methyl alcohol eluent and concentration. The resulting fractions were concentrated in vacuo, and the residue was crystallized from ethyl alcohol, filtered and dried to obtain 102 g (82% of theory) of 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol (Purity: 99.9%).

1H NMR (400 MHz, D2O) δ 3.92-3.87 (m, 1H, H-3), 3.83-3.80 (dd, 1H, H-1'), 3.72-3.74 (m, 1H, H-2), 3.72-3.67 (m, 2H, H-1' and H-4), 3.65-3.61 (m, 2H, H-4 and H-6), 2.82-2.64 (m, 4H, H-7, H-8, H-9, H-10); MS(ESI)m/z calcd for [C8H19NO6] 225.12, obsd 225.12.
1 H NMR (400 MHz, D2O ) δ 3.92-3.87 (m, 1H, H-3), 3.83-3.80 (dd, 1H, H-1 '), 3.72-3.74 (m, 1H, H-2), H-4 and H-4), 3.65-3.61 (m, 2H, H-4 and H-6), 2.82-2.64 (m, 4H, H- , H-9, H-10); MS (ESI) m / z calcd for [C 8 H 19 NO 6 ] 225.12, obsd 225.12.

수소화붕소시아노나트륨을 사용한 제조(제조예 ②)Preparation using sodium cyanoborohydride (Preparation Example 2)

2ℓ 용량 플라스크에 아세트산 암모늄(CH3COONH4) 214g을 녹인 에틸알코올 1,000 ㎖와 D-글루코스 100g을 넣고, 약 5℃로 냉각시켰다. 여기에 에탄올아민 35g을 넣고, 수소화붕소 시아노나트륨(NaCNBH3) 103g을 5-10℃의 온도에서 천천히 가한 후, 상온으로 온도를 서서히 상승시켜 60분간 교반한 다음 반응을 종결하였다. 이 반응액에 5% 염산 50 ㎖를 넣어주고, 10분간 상온에서 교반한 다음 정치시켰다. 종결된 반응액은 NAC-4 강산성 양이온 교환제에 흡착시킨 다음 정제수로 세척하고, 이어서 30% 암모니아수와 메틸알코올 용리액으로 용출하고 농축하였다. 생성 분획물을 진공 농축시켜 얻어진 잔사를 에틸알코올로부터 결정화하고, 여과한 후 건조하여 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨 100g(이론수율 80%)을 얻었다(순도 : 99.7%).
In a 2-liter flask, 1,000 ml of ethyl alcohol and 214 g of ammonium acetate (CH 3 COONH 4 ) were dissolved, and 100 g of D-glucose was added, followed by cooling to about 5 캜. 35 g of ethanolamine was added thereto, and 103 g of sodium cyanoborohydride (NaCNBH 3 ) was added slowly at a temperature of 5-10 ° C, then the temperature was gradually raised to room temperature, stirred for 60 minutes, and the reaction was terminated. 50 ml of 5% hydrochloric acid was added to the reaction solution, stirred at room temperature for 10 minutes, and allowed to stand. The resulting reaction solution was adsorbed on a strongly acidic NAC-4 cation exchanger and then washed with purified water, followed by elution with 30% ammonia water and methyl alcohol eluent and concentration. The resulting fractions were concentrated in vacuo, and the resulting residue was crystallized from ethyl alcohol, filtered and dried to give 100 g (80% of theory) of 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol (Purity: 99.7%).

팔라듐을 사용한 제조(비교예)Preparation using palladium (comparative example)

2ℓ 수소화 반응기(PARR Instrument Co. USA, 5100 Reactor)에 에틸알코올 1000 ㎖와 D-글루코스 100g을 넣은 후, 에탄올아민 35g과 4% 팔라듐-온-차콜(palladium-on-charcoal) 30g을 넣고, 수소압력을 6 bar로 조정한 후 60℃에서 24시간 교반하였다. 반응이 종결된 후 여과를 실시하였다. 여과 후 에틸 알코올 50 ㎖를 사용하여 촉매를 세척하고, 여과된 반응액은 진공 농축시켜 얻어진 잔사를 에틸알코올로부터 결정화하고, 여과한 후 건조하여 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨 80g(이론수율 64%)을 얻었다(순도 : 99.5%).
1000 mL of ethyl alcohol and 100 g of D-glucose were placed in a 2 L hydrogenation reactor (PARR Instrument Co. USA, 5100 Reactor), and then 35 g of ethanolamine and 30 g of 4% palladium-on-charcoal were charged, The pressure was adjusted to 6 bar and the mixture was stirred at 60 DEG C for 24 hours. After the reaction was completed, filtration was carried out. After filtration, the catalyst was washed with 50 ml of ethyl alcohol, and the filtrate was concentrated in vacuo. The obtained residue was crystallized from ethyl alcohol, filtered and dried to obtain 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino ) -D-glucitol (theoretical yield 64%) (purity: 99.5%).

비교결과Comparison result

상기에서 설명한 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨의 제조예 ①, 제조예 ② 및 비교예에 따른 결과를 표 1에 나타내었다. 본 발명의 제조예에 의하여 제조된 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨의 NMR, ELSD 및 Mass 결과는 도 1 내지 3에 나타내었다.Table 1 shows the results of Production Example 1, Production Example 2 and Comparative Example of 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol described above. NMR, ELSD and Mass results of 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol prepared according to the preparation examples of the present invention are shown in FIGS.

반응 조건Reaction conditions 수율yield 순도water 제조예 ①Manufacturing Example 1 수소화붕소나트륨Sodium borohydride 82%82% 99.9%99.9% 제조예 ②Manufacturing Example 2 수소화붕소시아노나트륨 Sodium borohydride 80%80% 99.7%99.7% 비교예Comparative Example 팔라듐Palladium 64%64% 99.5%99.5%

표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제조방법은 수율에 있어 팔라듐을 이용한 종래의 방법에 비하여 훨씬 우수하였다(표 1). 또한, 본 발명의 제조방법은 제조공정상으로도 폭발 위험성이 있는 수소화 반응공정을 거치지 않고, 산업적으로 높은 수율로 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 생산할 수 있는 이점을 갖는다.
As shown in Table 1, the process of the present invention was much better than the conventional process using palladium in yield (Table 1). In addition, the production method of the present invention can produce 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol in an industrially high yield without passing through a hydrogenation reaction step, It has an advantage that it can produce.

실시예Example 2. 생물전환 반응에 의한 6-하이드록시에틸 아미노-L- 2. Preparation of 6-hydroxyethylamino-L- 소르보스의Sorbos 생산 production

전환배지 조성으로 황산마그네슘 5 g/ℓ, 제일인산칼륨 5 g/ℓ 및 제이인산칼륨 5 g/ℓ를 포함하고, 실시예 1에서 제조한 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 각각 10 g/ℓ, 50 g/ℓ, 100 g/ℓ, 150 g/ℓ 및 200 g/ℓ로 포함하는 GSYN 배지를 제조한 다음 500 ㎖의 삼각 플라스크에 50 ㎖씩 분주한 후 121℃에서 30분간 살균하였다. 상기와 같이 제조된 플라스크에 글루코노박터 옥시단스 CKDBM0901(기탁번 KCTC 12282BP)의 휴면세포 페이스트(resting cell paste)를 1.5g씩 첨가하고, 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨 100 g/ℓ를 사용하여 25℃에서 220rpm으로 96시간 동안 전환배양을 실시하였다.
Deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) propylthioacetate prepared in Example 1, which contained 5 g / l of magnesium sulfate, 5 g / l of potassium phosphate monobasic and 5 g / ) -D-glucitol was prepared in a GSYN medium containing 10 g / l, 50 g / l, 100 g / l, 150 g / l and 200 g / l, Followed by sterilization at 121 ° C for 30 minutes. 1.5 g of resting cell paste of Gluconobacter oxydans CKDBM0901 (Deposit No. KCTC 12282BP) was added to the flask prepared above, and 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol at 25 < 0 > C and 220 rpm for 96 hours.

실시예 3. 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스로부터 미글리톨의 합성Example 3. Synthesis of miglitol from 6-hydroxyethylamino-L-sorbose

실시예 2에서 CKDBM0901 휴면세포 페이스트 및 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨 100 g/ℓ를 사용한 전환배양을 실시하여 얻은 배양액 300 ㎖(50 ㎖ㅧ6)를 여과한 다음 활성탄을 처리하여 노란색 색소를 제거하고, 수소화 반응기(PARR Instrument Co. USA, 5100 Reactor)로 이송하여 미글리톨 합성을 수행하였다. 수소화 반응을 위한 촉매로는 10% 팔라듐-온-차콜을 사용하였고, 온도 25℃와 10기압의 조건에서 5시간 동안 반응을 진행한 다음 여과하여 촉매를 제거하였다. 상기 여과액을 NMR법에 의하여 분석한 결과, 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스로부터 미글리톨이 합성되었음을 확인하였다.
In Example 2, 300 ml of a culture solution obtained by conducting the conversion culture using CKDBM0901 dormant cell paste and 100 g / l of 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol was dissolved in 50 ml of 6 ) Was filtered, treated with activated carbon to remove yellow pigment, and transferred to a hydrogenation reactor (PARR Instrument Co. USA, 5100 Reactor) to carry out microglial synthesis. 10% palladium-on-charcoal was used as a catalyst for the hydrogenation reaction, and the reaction was carried out at 25 ° C and 10 atm for 5 hours, followed by filtration to remove the catalyst. The filtrate was analyzed by the NMR method, and as a result, it was confirmed that miglitol was synthesized from 6-hydroxyethylamino-L-sorbose.

실시예 4. 미글리톨 샘플 제조 및 물질동정Example 4. Preparation and material identification of miglitol samples

실시예 3에서 얻은 반응여과액으로부터 미글리톨을 얻기 위하여, 여과액을 강산성 양이온 수지(Dowex 50×2-200)에 흡착시킨 다음 메탄올과 30% 암모니아 수용액으로 용리하고 농축하였다. 농축물을 메탄올을 사용하여 결정화와 재결정화 과정을 거쳐 건조한 다음 가스 크로마토그래피로 분석한 결과, 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스로부터 62% 수율로 순도 99.6%의 미글리톨이 제조되었음을 확인하였다.In order to obtain miglitol from the reaction filtrate obtained in Example 3, the filtrate was adsorbed on strongly acidic cation resin (Dowex 50 × 2-200), eluted with methanol and 30% aqueous ammonia solution, and concentrated. The concentrate was dried by crystallization and recrystallization using methanol, and then analyzed by gas chromatography. As a result, it was confirmed that miglitol having a purity of 99.6% was produced in 62% yield from 6-hydroxyethylamino-L-sorbos Respectively.

상기와 같이 제조된 샘플에 대하여 IR과 NMR을 통하여 구조해석을 한 결과, 미글리톨의 분자구조와 동일함을 확인하였다(도 4 및 5).
As a result of structural analysis by IR and NMR of the sample prepared as described above, it was confirmed that it was identical to the molecular structure of miglitol (FIGS. 4 and 5).

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (9)

에탄올아민을 포함하는 유기용매 하에서, 수소화붕소착물을 환원제로 사용하여 D-글루시톨을 하기 화학식 1의 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨로 제조하는 것을 특징으로 하는, 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨의 제조방법:
[화학식 1]
Figure pat00006

1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol having the following formula (1) using anhydrous boron complex as an reducing agent in an organic solvent containing ethanolamine Deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol.
[Chemical Formula 1]
Figure pat00006

제 1 항에 있어서, 상기 수소화붕소착물은 수소화붕소나트륨(NaBH4), 수소화붕소시아노나트륨(NaCNBH3) 및 디메틸아미노보란(BH4N(CH3)2)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method of claim 1, wherein the borohydride complex is selected from the group consisting of sodium borohydride (NaBH 4 ), sodium cyanoborohydride (NaCNBH 3 ), and dimethylaminoborane (BH 4 N (CH 3 ) 2 ) .
제 1 항에 있어서, 상기 제조방법은 D-글루코스의 몰수 대비 1 내지 10 당량의 양으로 수소화붕소착물을 사용하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the borohydride complex is used in an amount of 1 to 10 equivalents based on the molar amount of D-glucose.
제 1 항에 있어서, 상기 유기용매는 암모늄염을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method of claim 1, wherein the organic solvent further comprises an ammonium salt.
제 4 항에 있어서, 상기 제조방법은 D-글루코스의 몰수 대비 5 내지 10 당량의 양으로 암모늄염을 사용하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
5. The method according to claim 4, wherein the ammonium salt is used in an amount of 5 to 10 equivalents based on the molar amount of D-glucose.
제 4 항에 있어서, 상기 암모늄염은 아세트산 암모늄(CH3COONH4), 제1인산 암모늄(NH4H2PO4), 제2인산 암모늄((NH4)2HPO4), 황산암모늄((NH4)2SO4), 질산암모늄(NH4NO3) 및 탄산암모늄((NH4)2CO3)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 4, wherein the ammonium salt is selected from the group consisting of ammonium acetate (CH 3 COONH 4 ), ammonium monophosphate (NH 4 H 2 PO 4 ), ammonium diphosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) 4 ) 2 SO 4 ), ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ) and ammonium carbonate ((NH 4 ) 2 CO 3 ).
제 1 항에 있어서, 상기 유기용매는 알코올계 용매인 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the organic solvent is an alcohol-based solvent.
제 1 항에 있어서, 상기 제조방법은 0 내지 40℃의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The process according to claim 1, wherein the process is carried out at a temperature of from 0 to 40 ° C.
다음의 단계를 포함하는 미글리톨(Miglitol)의 제조방법:
(a) 에탄올아민을 포함하는 유기용매 하에서, 수소화붕소착물을 환원제로 사용하여 D-글루시톨을 하기 화학식 1의 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨로 제조하는 단계;
[화학식 1]
Figure pat00007

(b) 단계 (a)에서 제조한 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-D-글루시톨을 글루코노박터 속 균주 또는 이의 휴면세포(resting cell)를 이용하여 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스로 생물전환 하는 단계; 및
(c) 단계 (b)에서 생물전환 된 6-하이드록시에틸 아미노-L-소르보스를 미글리톨로 합성하는 단계.
A process for producing miglitol comprising the steps of:
(a) 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucosyl chloride of the following formula 1 is prepared by reacting D-glucitol with a borohydride complex as an reducing agent in an organic solvent containing ethanolamine Lt; / RTI >
[Chemical Formula 1]
Figure pat00007

(b) 1-deoxy-1- (2-hydroxyethylamino) -D-glucitol prepared in step (a) was treated with a strain of the genus Gluconobacter or its dormant cells Biotransformation to hydroxyethylamino-L-sorbose; And
(c) synthesizing the biotransformed 6-hydroxyethylamino-L-sorbose in step (b) with miglitol.
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