NL8802014A - Method for the enzymatic preparation of optically active amino acids - Google Patents

Method for the enzymatic preparation of optically active amino acids Download PDF

Info

Publication number
NL8802014A
NL8802014A NL8802014A NL8802014A NL8802014A NL 8802014 A NL8802014 A NL 8802014A NL 8802014 A NL8802014 A NL 8802014A NL 8802014 A NL8802014 A NL 8802014A NL 8802014 A NL8802014 A NL 8802014A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
amino acid
acid amide
activity
biocatalyst
amino acids
Prior art date
Application number
NL8802014A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Stamicarbon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stamicarbon filed Critical Stamicarbon
Priority to NL8802014A priority Critical patent/NL8802014A/en
Priority to AU23161/88A priority patent/AU613963B2/en
Priority to DE8888907648T priority patent/DE3875953T2/en
Priority to KR1019890700689A priority patent/KR890701753A/en
Priority to AT88907648T priority patent/ATE82326T1/en
Priority to EP88201761A priority patent/EP0307023A1/en
Priority to ES88907648T priority patent/ES2051892T3/en
Priority to PCT/DK1988/000134 priority patent/WO1989001525A1/en
Priority to JP63506965A priority patent/JPH02501531A/en
Priority to EP88907648A priority patent/EP0330695B1/en
Priority to NO89891547A priority patent/NO891547L/en
Priority to DK183489A priority patent/DK170672B1/en
Priority to FI891822A priority patent/FI891822A/en
Publication of NL8802014A publication Critical patent/NL8802014A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/006Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by reactions involving C-N bonds, e.g. nitriles, amides, hydantoins, carbamates, lactames, transamination reactions, or keto group formation from racemic mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/02Amides, e.g. chloramphenicol or polyamides; Imides or polyimides; Urethanes, i.e. compounds comprising N-C=O structural element or polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/10Nitrogen as only ring hetero atom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Method for the racemization of an amino acid amide having the general formula: <IMAGE> where R represents an alkyl or aryl group which may or may not be substituted, and where the amino acid amide is brought into contact with a biocatalyst having amino acid amide racemase activity. The invention further relates to the enzymatic preparation of optically active amino acids from amino acid amides by bringing the amino acid amide into contact with a bicatalyst which also has L- or D- amino peptidase activity.

Description

WERKWIJZE VOOR DE ENZYMATISCHE BEREIDINGVAN OPTISCH AKTIEVE AMINOZURENMETHOD FOR THE ENZYMATIC PREPARATION OF OPTICALLY ACTIVE AMINO ACIDS

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de enzy¬matische racemisatie van een met aminozuur anti de de algemene formuleThe invention relates to a method for the enzymatic racemization of an amino acid anti-the general formula

Figure NL8802014AD00021

waarin R een al dan niet gesubstitueerde alkyl- of arylqroepvoorstelt.wherein R represents an unsubstituted or substituted alkyl or aryl group.

Tevens heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voorde enzymatische bereiding van optisch aktieve aminozuren uit amino-zuuramiden.The invention also relates to a method for the enzymatic preparation of optically active amino acids from amino acid amides.

Met de werkwijze volgens de uitvinding kunnen zowel optischactieve L-aminozuren als optisch actieve D-aminozuren worden verkre¬gen.With the method according to the invention, both optically active L-amino acids and optically active D-amino acids can be obtained.

Er bestaat een sterke behoefte aan efficiënte werkwijzen voorde industriële bereiding van optisch aktieve verbindingen. Het belangvan de industriële bereiding van optisch aktieve verbindingen wordtbepaald door de groeiende vraag naar selektieve produkten in defarmaceutische-, voedings- en agrochemische-industrie. De reden hier¬van is gelegen in het feit, dat slechts één van beide optische iso-meren bij de gewenste toepassingen een duidelijke werking vertoont.There is a strong need for efficient processes for the industrial preparation of optically active compounds. The importance of the industrial preparation of optically active compounds is determined by the growing demand for selective products in the pharmaceutical, food and agrochemical industry. The reason for this lies in the fact that only one of the two optical isomers has a clear effect in the desired applications.

Het andere optische isomeer echter kan hierbij geen, nauwelijks akti-viteit, of zelfs ongewenste nevenaktiviteit vertonen. Er bestaatderhalve behoefte aan stereoselectieve bereidingswijzen voor deze ver¬bindingen.However, the other optical isomer can exhibit no, hardly any activity, or even undesirable side activity. There is therefore a need for stereoselective preparation methods for these compounds.

Bekende bereidingswijzen voor optisch aktieve verbindingenzijn o.a. fermentatie, asymmetrische synthese en chemische of enzyma- tische resolutie-processen. Een en ander is beschreven in reviews,zoals in Biotechnology, Ed. H.-J. Rehm en G. Reed, Verlag Chemie,Florida-Basel, vol 6a, door G. Schmidt-Kastner en P. Egerer, p.Known methods of preparation for optically active compounds include fermentation, asymmetric synthesis and chemical or enzymatic resolution processes. This has been described in reviews, such as in Biotechnology, Ed. H.-J. Rehm and G. Reed, Verlag Chemie, Florida-Basel, vol 6a, by G. Schmidt-Kastner and P. Egerer, p.

387-421 (1984) en in de Symposium Proceedings: 'Biocatalysts in orga-nic syntheses', Noordwijkerhout, April 14-17, 1985; ELsevier SciencePublishers door E,M. Meijer e.a.387-421 (1984) and in the Symposium Proceedings: 'Biocatalysts in Organizational Syntheses', Noordwijkerhout, April 14-17, 1985; ELsevier SciencePublishers by E, M. Meijer et al.

Met betrekking tot één klasse van optisch aktieve verbin¬dingen, namelijk de optisch aktieve aminozuren, kan gezegd worden, dat- voor zover het de in de natuur voorkomende aminozuren, de zgn. 'na¬tuurlijke aminozuren' betreft (bijna alle met uitsluitend de L-configuratie) - met name microbiële fermentatie een geschiktebereidingswijze is naast een aantal enzymatische resolutiemethodes enenzymatische asymmetrische syntheses.With regard to one class of optically active compounds, namely the optically active amino acids, it can be said that as far as the naturally occurring amino acids are concerned, the so-called 'natural amino acids' (almost all with exclusively the L-configuration) - microbial fermentation in particular is a suitable preparation method in addition to a number of enzymatic resolution methods and enzymatic asymmetric syntheses.

De natuurlijke aminozuren, worden met name in de voedingsin¬dustrie toegepast en in de farmaceutische industrie bijvoorbeeld alscomponent in infuusvloeistoffen.The natural amino acids are mainly used in the food industry and in the pharmaceutical industry, for example, as a component in infusion liquids.

Het is bekend, dat bepaalde microorganismen, zoalsAspergillus oryzae, Aspergillus parasiticus, Mycobacterium phlei,Aeromonas proteolytica. Bacillus subtilis. Bacillus stearother-mophilus, Enterobacter cloaca en Pseudomonas putida enzymen kunnenvormen, die in staat zijn aminozuuramiden in een waterig milieu tehydrolyseren onder vorming van een aminozuur.It is known that certain microorganisms, such as Aspergillus oryzae, Aspergillus parasiticus, Mycobacterium phlei, Aeromonas proteolytica. Bacillus subtilis. Bacillus stearothermophilus, Enterobacter cloaca and Pseudomonas putida can form enzymes capable of hydrolyzing amino acid amides in an aqueous medium to form an amino acid.

Een uitstekend voorbeeld van een enzymatische resolu-tiemethode, gebruikmakend van een enzymaktiviteit uit één van de hier¬boven genoemde species is beschreven in US-A-3.971.70Q, US-A-4.172.846en in US-A-4.080.259. Daarbij wordt, 2oal.s weergegeven in schema I,het racemisch D,L-aminozuuramide in contact gebracht met een L-stereoselectief aminopeptidase bevattend preparaat. Alleen het L-aminozuuramide wordt gehydrolyseerd en er ontstaat een mengsel van L-aminozuur en D-aminozuuramide. Hieruit kan het L-aminozuur gewonnenworden via een aantal methodes zoals bijvoorbeeld kristallisatie,extractie en met behulp van een ionenwisselaar. Ook kan het D-aminozuuramide door omzetting met bijv. benzaldehyde als Schiffse baseworden neergeslagen. Na winning van de Schiffse base kan het D-aminozuuramide worden teruggewonnen en dan kan daaruit zowel door che¬ mische (zure) hydrolyse als door enzymatische hydrolyse het D-aminozuur gewonnen worden (zie bijv- EP-A-179.523).An excellent example of an enzymatic resolution method using an enzyme activity from one of the above mentioned species is described in US-A-3,971,70Q, US-A-4,172,846 and in US-A-4,080,259. Thereby, shown in Scheme I, the racemic D, L-amino acid amide is contacted with an L-stereoselective aminopeptidase-containing preparation. Only the L-amino acid amide is hydrolysed and a mixture of L-amino acid and D-amino acid amide is formed. The L-amino acid can be extracted from this by a number of methods, such as, for example, crystallization, extraction and using an ion exchanger. The D-amino acid amide can also be precipitated by reaction with, for example, benzaldehyde as Schiff base. After recovery of the Schiff base, the D-amino acid amide can be recovered and the D-amino acid can be recovered therefrom both by chemical (acid) hydrolysis and by enzymatic hydrolysis (see, e.g., EP-A-179,523).

Bij de bereiding van een gewenst enantiomeer verkrijg menmede een gelijke hoeveelheid ongewenst enantiomeer. Wanneer het D-aminozuur het gewenste enantiomeer is, dan is bovendien de bereidingomslachtig.In the preparation of a desired enantiomer, an equal amount of undesired enantiomer is also obtained. Moreover, when the D-amino acid is the desired enantiomer, the preparation is cumbersome.

Figure NL8802014AD00041

Schema I: D,L-aminozuuramide L-aminopeptidaseScheme I: D, L-amino acid amide L-aminopeptidase

Figure NL8802014AD00042

P-aminozuuramiHeΒ-amino acid amino

Figure NL8802014AD00043

L-aminozuurL-amino acid

Figure NL8802014AD00044

D-Schiffse base D-aminozuurD-Schiff base D-amino acid

Naast de hierboven genoemde natuurlijke aminozuren zijn zekerook de niet-natuurlijke aminozuren van industriëel belang. Onder deniet-natuurlijke aminozuren worden zowel de optische antipoden(D-aminozuren) van de natuurlijke aminozuren verstaan als de amino-zuren, die gezien hun chemische samenstelling (afhankelijk van de R”substituent) niet in de natuur voorkomen. Het name de genoemde D-aminozuren zijn vaak interessant vanwege het feit, dat ze kunneninterfereren met het normale celmetabolisme. Hierdoor kunnen dezeniet-natuurlijke aminozuren vaak gebruikt worden als bouwstenen voorfarmaceutische- en agrochemische produkten. Zo worden bijvoorbeeld D-fenylglycine en D-p-hydroxy-fenylglycine gebruikt als bouwstenen voorbreed-spectrum antibiotica als resp. Ampicilline en Amoxycilline.In addition to the natural amino acids mentioned above, the non-natural amino acids are also of industrial importance. Non-natural amino acids include both the optical antipodes (D-amino acids) of the natural amino acids and the amino acids, which, because of their chemical composition (depending on the R ”substituent), do not occur in nature. The named D-amino acids in particular are often interesting due to the fact that they can interfere with normal cell metabolism. Because of this, these natural amino acids can often be used as building blocks for pharmaceutical and agrochemical products. For example, D-phenylglycine and D-p-hydroxy-phenylglycine are used as building blocks for broad-spectrum antibiotics as resp. Ampicillin and Amoxycillin.

Er zijn nog geen bereidingswijzen bekend om gebruikmakend van een stereoselectief D-aminopeptidase rechtstreeks het D-amino2Uur tebereiden analoog aan de hierboven beschreven bereidingswijze voor L-aminozuren.No methods of preparation are yet known for directly preparing the D-amino2H using a stereoselective D-aminopeptidase analogous to the above-described preparation method for L-amino acids.

In NL-A-88.01864 van Aanvraagster is een werkwijze beschrevenvoor de bereiding van biokatalysatoren met stereoselectieve enzymak-tiviteit. Naast de constitutief aanwezige L-aminopeptidase aktiviteitin Pseudomonas putida ATCC 12633 kan een induceerbare stereoselectieveD-aminopeptidase aktiviteit worden verkregen (de betreffende mutant isgedeponeerd bij NCIB onder nr.......).NL-A-88.01864 of the Applicant describes a process for the preparation of biocatalysts with stereoselective enzyme activity. In addition to the constitutively present L-aminopeptidase activity in Pseudomonas putida ATCC 12633, an inducible stereoselective D-aminopeptidase activity can be obtained (the respective mutant has been deposited with NCIB under no .......).

Middels klassiek genetische technieken zoals UV-bestraling ofalkylerende reagentia (bijv. nitrosoguanidine) of recombinant-DNAtechnieken kan van de hierboven beschreven mutant wederom een mutantworden verkregen met uitsluitend de induceerbare D-aminopeptidaseaktiviteit (L-aminopeptidase-negatieve mutant).By classical genetic techniques such as UV irradiation or alkylating reagents (e.g. nitrosoguanidine) or recombinant DNA techniques, a mutant can again be obtained from the mutant described above with only the inducible D-aminopeptidase activity (L-aminopeptidase negative mutant).

Toepassing van een dergelijke L-aminopeptidase negatievemutant met uitsluitend D-aminopeptidase aktiviteit of van gezuiverdeenzymfracties met uitsluitend D-aminopeptidase aktiviteit, afkomstigvan de oorspronkelijk verkregen mutant, leidt - analoog aan de voor deL-aminopeptidase beschreven werkwijze - tot rechtstreekse vorming vanD-aminozuren uit racemische D,L-aminozuuramiden.The use of such a L-aminopeptidase negative mutant with only D-aminopeptidase activity or purified enzyme fractions with only D-aminopeptidase activity, originating from the mutant originally obtained, leads - directly to the method described for the L-aminopeptidase - to direct formation of D-amino acids from racemic D, L-amino acid amides.

In beide gevallen, blijft het nadeel bestaat dat maximaal 50%van het racemische uitgangsmateriaal benut kan worden voor de winningvan het overeenkomstige L- of D-aminozuur.In either case, the drawback remains that up to 50% of the racemic starting material can be utilized for the recovery of the corresponding L or D amino acid.

Enzymatische bereidingswijzen worden met voorkeur toegepastgezien de - in tegenstelling tot de chemische methodieken - mildereaktieomstandigheden van deze enzymatische processen, de hogestereoselectiviteit en de meestal brede substraatspecificiteit. Ditlaatste betekent, dat eenzelfde enzympreparaat gebruikt kan wordenvoor de bereiding van meerdere verschillende aminozuren.Enzymatic preparation methods are preferred in view of the - in contrast to chemical methods - milder reaction conditions of these enzymatic processes, the high stereo selectivity and the usually broad substrate specificity. The latter means that the same enzyme preparation can be used for the preparation of several different amino acids.

Verrassenderwijze werd nu gevonden dat onder meer via dewerkwijze zoals beschreven in NL-A-88.01864 van Aanvraagster een bioka-talysator kan worden verkregen die een aminozuuramide racemase activi¬teit bezit.Surprisingly, it has now been found that, inter alia, via the method as described in NL-A-88.01864 from Applicant, a biocatalyst having an amino acid amide racemase activity can be obtained.

Een dergelijke activiteit was niet bekend. Op basis van deracemase activiteit kunnen optisch actieve aminozuren veel efficiënter worden geproduceerd dan volgens de stand van de techniek.No such activity was known. Based on the racemase activity, optically active amino acids can be produced much more efficiently than according to the prior art.

De werkwijze volgens de uitvinding voor de enzymatischebereiding van een optisch aktief aminozuur uit een overeenkomstig ami-nozuuramide wordt gekenmerkt, doordat men het aminozuuramide in con¬tact brengt met een biokatalysator, die aminozuuramide racemase akti-viteit bezit in combinatie met stereoselectieve D- of L-aminopeptidaseaktiviteit.The method according to the invention for the enzymatic preparation of an optically active amino acid from a corresponding amino acid amide is characterized in that the amino acid amide is contacted with a biocatalyst having amino acid amide racemase activity in combination with stereoselective D- or L -aminopeptidase activity.

Aanvraagster is er zodoende in geslaagd om langs enzymatischeweg en met 100% benutting van beide enantiomeren van een aminozuura¬mide daaruit naar behoefte een D-amino2uur of een L-aminozuur met eenhoge mate van optische zuiverheid (meer dan 98% enantiomere overmaat)te bereiden. Zie hiervoor schema II.The applicant has thus succeeded in producing, by enzymatic route and with 100% utilization of both enantiomers of an amino acid amide, a D-amino acid or an L-amino acid with a high degree of optical purity (more than 98% enantiomeric excess) as required. . See scheme II.

Figure NL8802014AD00061

Schema II: D,L-aminozuuramide aminozuuramide aminozuuramide racemase racemase + +l-ami nopept i dase D-ami nopept idaseScheme II: D, L-amino acid amide amino acid amide amino acid amide racemase racemase + + l-ami nopept i dase D-ami nopept idase

Figure NL8802014AD00062
Figure NL8802014AD00063

L-aminozuur D-aminozuurL-amino acid D-amino acid

Voordeel van deze werkwijze is dat men zowel uit mengsels vanenantiomeren, met inbegrip van racemische mengsels, van een aminozuuramide, maar ook uit optisch zuiver D- of L-aminozuuramide, stereose-lectief een optisch zuiver D- of L-aminozuur kan bereiden, waarbij hetaminozuuramide volledig wordt omgezet in het gewenste aminozuur.The advantage of this method is that it is possible to stereoselectively prepare an optically pure D or L amino acid from mixtures of enantiomers, including racemic mixtures, of an amino acid amide, but also from optically pure D- or L-amino acid amide. hetaminoacid amide is completely converted into the desired amino acid.

In het bijzonder biedt de combinatie van een biokataly¬sator met D-aminopeptidase aktiviteit en een biokatalysator met verge¬lijkbaar hoge aminozuur amide racemase aktiviteit, en bij voorkeur éénbiokatalysator met beide, vergelijkbaar hoge aktiviteiten, eengeschikte bereidingswijze voor optisch zuivere D-aminozuren uitgaande van niet optisch zuivere D- of L-aminozuuramiden. Hetzelfde geldtmutatis mutandis voor de combinatie van een L-aminopeptidase en eenaminozuuramide racemase bij voorkeur in één biokatalysator met verge¬lijkbaar hoge aktiviteiten, wat betreft de bereiding van optischzuivere L-aminozuren uit bovengenoemde grondstoffen.In particular, the combination of a biocatalyst with D-aminopeptidase activity and a biocatalyst with comparatively high amino acid amide racemase activity, and preferably one biocatalyst with both comparatively high activities, provides a suitable preparation method for optically pure D-amino acids non-optically pure D or L-amino acid amides. The same applies mutatis mutandis for the combination of an L-aminopeptidase and an amino acid amide racemase preferably in one biocatalyst with comparatively high activities, as regards the preparation of optically pure L-amino acids from the above raw materials.

Een voorbeeld van een enzymsysteem, waarin de combinatie vanaminozuuramide racemase aktiviteit en aminopeptidase voorkomt/ is dedoor aanvraagster gedeponeerde mutant van Pseudomonas putida ATCC12633 (depotnr.....).An example of an enzyme system, in which the combination of amino acid amide racemase activity and aminopeptidase occurs / is the applicant's mutant of Pseudomonas putida ATCC12633 (deposit no .....).

Het tot expressie brengen van de induceerbare D-aminopeptidase aktiviteit geschiedt door de verkregen mutant aan teenten in een kweekmedium waarin een D-aminozuuramide/ bij voorkeur D-fenylglycinamide (al dan niet als N-bron) aanwezig is.Expression of the inducible D-aminopeptidase activity is by the resulting mutant on toes in a culture medium in which a D-amino acid amide / preferably D-phenylglycinamide (whether or not as N source) is present.

De combinatie van aminozuuramide racemase aktiviteit en L-aminopeptidase aktiviteit kan worden verkregen door de gedeponeerdePseudomonas putida mutant te kweken in afwezigheid van een D-aminozuuramide, waardoor de D-aminopeptidase aktiviteit niet tot expressiewordt gebracht.The combination of amino acid amide racemase activity and L-aminopeptidase activity can be obtained by growing the deposited Pseudomonas putida mutant in the absence of a D-amino acid amide, thereby not expressing the D-aminopeptidase activity.

De combinatie van aminozuuramide racemase aktiviteit en D-aminopeptidase aktiviteit kan bijvoorbeeld worden verkregen door vande gedeponeerde Pseudomonas putida mutant middels genoemde genetischetechnieken een L-aminopeptidase-negatieve mutant te bereiden en dezedan te kweken in aanwezigheid van een D-aminozuuramide (al dan nietals N-bron). Ook is het mogelijk om met behulp van enzymzuiveringgezuiverde fracties in handen te krijgen met enerzijds D-aminopeptidase aktiviteit en anderzijds aminozuuramide racemase akti¬viteit. Combinatie van deze fracties levert dan de gewenste biokata¬lysator op voor de bereiding van optisch zuivere D-aminozuren.The combination of amino acid amide racemase activity and D-aminopeptidase activity can be obtained, for example, by preparing the L-aminopeptidase negative mutant of the deposited Pseudomonas putida mutant by means of said genetic engineering techniques and cultivating them in the presence of a D-amino acid amide (whether or not as N- source). It is also possible to obtain purified fractions by means of enzyme purification with D-aminopeptidase activity on the one hand and amino acid amide racemase activity on the other. Combination of these fractions then yields the desired biocatalyst for the preparation of optically pure D-amino acids.

Waar in deze aanvrage gesproken wordt over één biokatalysa-tor, waarin gecombineerde enzymaktiviteit aanwezig is, wordt hierondervanzelfsprekend ook verstaan een mengsel van biokatalysatoren/ die elkafzonderlijk een van de te combineren enzymaktiviteiten bevatten.Where reference is made in this application to one biocatalyst in which combined enzyme activity is present, this is of course also understood to include a mixture of biocatalysts / each separately containing one of the enzyme activities to be combined.

Bij uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding brengtmen, al naar gelang het gewenste produkt een optisch zuiver D- of L-aminozuur is, een aminozuuramide (in optisch zuivere vorm of een al dan niet racemisch mengsel van de enantiomeren daarvan) in contact meteen biokatalysator die, in het geval van een optisch zuiver D-aminozuur als gewenst produkt, een D-aminopeptidase aktiviteit bevatin combinatie met een aminozuuramide racemase aktiviteit/ respec¬tievelijk in het geval van een optisch zuiver L-aminozuur als gewenstprodukt/ een L-aminopeptidase aktiviteit bevat naast de genoemde ami¬nozuuramide racemase aktiviteit.When carrying out the process according to the invention, depending on whether the desired product is an optically pure D- or L-amino acid, an amino acid amide (in optically pure form or an optionally racemic mixture of its enantiomers) contacts a biocatalyst which, in the case of an optically pure D-amino acid as desired product, contains a D-aminopeptidase activity in combination with an amino acid amide racemase activity / respectively in the case of an optically pure L-amino acid as desired product / an L-aminopeptidase activity contains, in addition to the said amino acid amide, racemase activity.

Het contact van het aminozuuramide met de biokatalysatorvindt bij voorkeur plaats in een waterig medium bij een temperatuurtussen 0 en 60 nc, in het bijzonder tussen 20 en 40 nc, en bij een pH-waarde tussen 6 en 12, in het bijzonder tussen 7,5 en 9,5. Buiten dezegebieden is de aktiviteit en/of stabiliteit van de biokatalysator inhet algemeen onvoldoende voor een bevredigende opbrengst. De biokata-Lysator kan, indien noodzakelijk/ nog op bekende wijze worden geak-tiveerd of gestabiliseerd, bijvoorbeeld door toevoeging van eenmetaalverbinding, zoals van kalium, magnesium, mangaan of zink.The contact of the amino acid amide with the biocatalyst preferably takes place in an aqueous medium at a temperature between 0 and 60 nc, in particular between 20 and 40 nc, and at a pH value between 6 and 12, in particular between 7.5. and 9.5. Outside these areas, the activity and / or stability of the biocatalyst is generally insufficient for a satisfactory yield. The biocatalyst can be activated or stabilized, if necessary / in a known manner, for example by adding a metal compound, such as potassium, magnesium, manganese or zinc.

Indien gewenst kunnen ook organische oplosmiddelen aan hetreactiemengsel worden toegevoegd om de oplosbaarheid van de reactantente verhogen. Hiervoor kunnen bijvoorbeeld de volgende oplosmiddelengebruikt worden: alcolholen, zoals ethanol, isopropanol of t-butanol,oftewel organische oplosmiddelen zoals N,N-dimethylformamide,dimethylsulfoxide of hexamethylfosfor triamide. Ook kan de reactieworden uitgevoerd in een twee-fasen systeem, daarbij gebruikmakend vantwee niet-mengbare oplosmiddelen of een volledige organische fase vaneen hydrofoob, met water verzadigd, organisch oplosmiddel.If desired, organic solvents can also be added to the reaction mixture to increase the solubility of the reactants. For example, the following solvents can be used for this purpose: alcohols, such as ethanol, isopropanol or t-butanol, or organic solvents such as N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide or hexamethylphosphorus triamide. Alternatively, the reaction can be carried out in a two-phase system, using two immiscible solvents or a full organic phase of a hydrophobic, water-saturated, organic solvent.

De in de reactie gebruikte biokatalysator kan zowel eengezuiverd enzym zijn als een ruwe enzym oplossing, als een(gepermeabiliseerde) microbiële cel, welke de gewenste aktiviteitbezit of eventueel een homogenaat van cellen met een dergelijke akti¬viteit. Ook kan de toegepaste biokatalysator geïmmobiliseerd of che¬misch gemodificeerd worden, dit om ervoor te zorgen, dat een goedestabiliteit en reactiviteit van de biokatalysator onder de reactiecon-dities gehandhaafd blijft.The biocatalyst used in the reaction can be both a purified enzyme and a crude enzyme solution, as a (permeabilized) microbial cell, which possesses the desired activity or optionally a homogenate of cells with such activity. Also, the biocatalyst used can be immobilized or chemically modified to ensure that good stability and reactivity of the biocatalyst is maintained under the reaction conditions.

De gewichtsverhouding van de biokatalysator t.o.v. hetsubstraat kan sterk variëren tussen ruime grenzen afhankelijk van de specifieke aktiviteit van de gebruikte enzymfractie* microbiële cellen als biokatalysator, en afhankelijk van de verhouding van deverschillende enzymaktiviteiten in de biokatalysator, m.n. deverhouding tussen de aminozuuramide racemase aktiviteit en de D- ofL-aminopeptidase aktiviteit. Zo kan bijvoorbeeld zelfs een variatievan de gewichtsverhouding tussen de biokatalysator en het substraatvoorkomen van 4 : 1 tot 1 : 500.The weight ratio of the biocatalyst to the substrate can vary widely between wide limits depending on the specific activity of the enzyme fraction * microbial cells used as biocatalyst, and depending on the ratio of the different enzyme activities in the biocatalyst, in particular the ratio between the amino acid amide racemase activity and the D ofL-aminopeptidase activity. For example, even a variation in the weight ratio between the biocatalyst and the substrate can occur from 4: 1 to 1: 500.

Biokatalysatoren, welke bij de werkwijze volgens de uit¬vinding kunnen worden toegepast, kunnen worden verkregen zowel uitplanten- als uit dierlijke cellen en bij voorkeur uit microorganismen,zoals bacteriën, gisten en schimmels. Een aantal voorbeelden vangeschikte genera van micoorganismen voor toepassinq als biokatalysatorbij bovengenoemde werkwijze zijn: Al caligenes, Arthrobacter,Aspergillus, Bacillus, Cryptococcus, Flavobacterium, Mycobacterium,Nocardia, Pseudomonas, Rhodococcus of Staphylococcus.Biocatalysts which can be used in the process of the invention can be obtained from both plant and animal cells, and preferably from microorganisms such as bacteria, yeasts and fungi. Some examples of suitable genera of microorganisms for use as a biocatalyst in the above process are: Al caligenes, Arthrobacter, Aspergillus, Bacillus, Cryptococcus, Flavobacterium, Mycobacterium, Nocardia, Pseudomonas, Rhodococcus or Staphylococcus.

Voor het vinden van een biokatalysator met de geschikteenzymaktiviteit kan men gebruik maken van voor de vakman eenvoudigvoor dit doel vast te stellen mutagenese- en screeningstechnieken,alsmede van de werkwijze voor de bereiding van biokatalysatorenbeschreven in NL-A-88.01864 van Aanvraagster. Voor een overzicht vandeze technieken zie bijvoorbeeld. Enzyme Microb. Technol. £ (1984)pag. 3-10 en 9_ (1987) pag. 194-213. Hiervoor hoeft men zich echtergeenszins te beperken tot bovengenoemde genera. Ook combinaties vanmicroorganismen zijn mogelijk en eventuele nieuwe mutanten daarvan.To find a biocatalyst with the appropriate enzyme activity, one can use mutagenesis and screening techniques that can be readily determined for the person skilled in the art, as well as the process for the preparation of biocatalysts described in NL-A-88.01864 of Applicant. For an overview of these techniques see for example. Enzyme Microb. Technol. £ (1984) p. 3-10 and 9_ (1987) pp. 194-213. However, this does not have to be limited to the above-mentioned genera. Combinations of microorganisms and possible new mutants thereof are also possible.

Bij voorkeur zijn de gecombineerde gewenste aktiviteiten inéén microorganisme in t.o.v. elkaar voldoende hoge aktiviteitaanwezig. Cellen van een dergelijk microorganisme (eventueel geper-meabiliseerd) kunnen dan als biokatalysator gebruikt worden.Preferably, the combined desired activities are present in one micro-organism in sufficiently high activity with respect to each other. Cells of such a microorganism (optionally permeabilized) can then be used as a biocatalyst.

De werkwijze volgens de uitvinding is geschikt voor hetbereiden van optisch zuivere D- of L- aminozuren, zoals het D- of L-enantiomeer van alifatische aminozuren, bijvoorbeeld valine, leucineen alanine, of van aromatische aminozuren, bijvoorbeeld fenylglycine,para-hydroxyfenylglycine en fenylalanine, maar uiteraard is de uit¬vinding daartoe niet beperkt.The method of the invention is suitable for preparing optically pure D or L amino acids, such as the D or L enantiomer of aliphatic amino acids, for example valine, leucine alanine, or of aromatic amino acids, for example phenylglycine, para-hydroxyphenylglycine and phenylalanine but of course the invention is not limited thereto.

De uitvinding wordt nu verder verduidelijkt door de volgendeexperimenten, zonder echter daartoe te worden beperkt.The invention is now further elucidated by the following experiments, without, however, being limited thereto.

Experiment I;Experiment I;

De door de aanvraagster bereide mutant van Pseudomonas putidaATCC 12633 (depot nr.....) werd overnacht gekweekt in een YCB (10 g/l)medium met D-fenylglycinamide als N-bron (1 g/l). Na oogsten van decellen door centrifugeren en wassen werd telkens 120 mg natgewichtingezet met een 5 ml 1% (w/v) oplossing van resp. D- en L-fenylglycineamide en D- en L-fenylglycine als substraat. De reactie werd 20 uuruitgevoerd onder schudden in een vaatje bij 37 «C en pH 8,5.The mutant of Pseudomonas putidaATCC 12633 (Deposit No. .....) prepared by the applicant was grown overnight in a YCB (10 g / l) medium with D-phenylglycinamide as N source (1 g / l). After harvesting the cells by centrifugation and washing, 120 mg each was set wet-weight with a 5 ml 1% (w / v) solution of resp. D- and L-phenylglycine amide and D- and L-phenylglycine as substrate. The reaction was carried out with shaking in a vial at 37 ° C and pH 8.5 for 20 hours.

De verschillende reacties gaven de volgende resultaten:The different reactions gave the following results:

Substraat Biokatalysator Conversiepercentages naar D-fenylglycine en L-fenylglycine D-fenylglycinamide aanwezig 77% 14% L-fenylglycinamide aanwezig 7% 89% D-fenylglycinamide afwezig <1% <1% L-fenylglycinamide afwezig <1% <1% D-fenylglycine aanwezig -- < 1% L-fenylglycine aanwezig <1% —Substrate Biocatalyst Conversion rates to D-phenylglycine and L-phenylglycine D-phenylglycinamide present 77% 14% L-phenylglycinamide present 7% 89% D-phenylglycinamide absent <1% <1% L-phenylglycinamide absent <1% <1% D-phenylglycine present - <1% L-phenylglycine present <1% -

De bovengenoemde resultaten, die berekend zijn na analyse vande verkregen reactiemengsels m.b.v. chirale HPLC, laten duidelijkzien, dat deze biokatalysator naast de bereide D-aminopeptidase akti-viteit een aminozuur amide racemase aktiviteit voor fenylglycinamidebezit. Racemisatie treedt namelijk niet op het niveau van het geprodu¬ceerde aminozuur op. Enkel met het overeenkomstige amide als substraat(zowel het D- als het L-fenylglycinamide) wordt in gelijktijdige aan¬wezigheid van het (constitutieve) L-aminopeptidase en het(induceerbare) D-aminopeptidase, zowel D-fenylglycine als L-fenylglycine gevormd.The above-mentioned results, which are calculated after analysis of the obtained reaction mixtures by means of chiral HPLC show that this biocatalyst possesses in addition to the prepared D-aminopeptidase activity an amino acid amide racemase activity for phenylglycinamide. Namely, racemization does not occur at the level of the produced amino acid. Only with the corresponding amide as substrate (both the D- and the L-phenylglycinamide), both D-phenylglycine and L-phenylglycine are formed in the simultaneous presence of the (constitutive) L-aminopeptidase and the (inducible) D-aminopeptidase .

Experiment II:Experiment II:

De door de aanvraagster bereide mutant van Pseudomonas putidaThe mutant of Pseudomonas putida prepared by the applicant

ATCC 12633 (depot nr.....) werd overnacht bij 28 nc gekweekt in een YCBATCC 12633 (depot no .....) was grown overnight at 28 nc in a YCB

medium (10 g/l) met D-fenylglycinamide als N-bron (1 g/l). Na oogstenvan de cellen door centrifugeren en wassen werden de cellen gedesin¬tegreerd met behulp van French-press, waarna door centrifugeren eenzgn. celvrij extract verkregen werd.medium (10 g / l) with D-phenylglycinamide as N source (1 g / l). After harvesting the cells by centrifugation and washing, the cells were disintegrated using French press, after which a so-called centrifugation was carried out by centrifugation. cell-free extract was obtained.

Daar vele reacties/ vergelijkbaar met de racemisatie van eenaminozuur amide, zoals racemisatie van S-bevattende aminozuren en bij¬voorbeeld transaminase reacties, pyridoxal 5-fosfaat(PLP) als cofactorhebben, werd dit ook voor de racemisatie van aminozuur amiden nage¬gaan.Since many reactions / comparable to the racemization of amino acid amide, such as racemization of S-containing amino acids and, for example, transaminase reactions, have pyridoxal 5-phosphate (PLP) as a cofactor, this was also investigated for the racemization of amino acid amides.

In het geval dat het aminozuuramide racemase inderdaad PLP-afhankelijk zou zijn, moet de reactie door een, voor PLP- afhankelijkereacties, specifieke inhibitor zoals hydroxylamine geremd worden.In case the amino acid amide racemase would indeed be PLP dependent, the reaction must be inhibited by a PLP-dependent reactions specific inhibitor such as hydroxylamine.

De reacties werden 16 uur uitgevoerd met D-fenylglycinamide5 ml 1%(w/v) als substraat bij 37 oc, pH 8.5 en 0,5 ml van hetcelvrije extract als biokatalysator. De volgende resultaten werdenhierbij verkregen:The reactions were performed for 16 hours with D-phenylglycinamide 5 ml 1% (w / v) as a substrate at 37 oc, pH 8.5 and 0.5 ml of the cell-free extract as a biocatalyst. The following results were obtained:

Hydroxylamine sulfaat Reactieproducten 0,2 mmol/ml D-fenylglycine L-fenylglycine afwezig + +++ 10 μί + ++ 50 μl + +Hydroxylamine sulfate Reaction products 0.2 mmol / ml D-phenylglycine L-phenylglycine absent + +++ 10 μί + ++ 50 μl + +

Additionele PLP geeft in deze racemisatie reacties eenverhoging van de aminozuuramide racemase aktiviteit.Additional PLP increases these amino acid amide racemase activity in these racemization reactions.

Deze resultaten tonen inderdaad aan dat de racemisatie vanaminozuur amiden een PLP-afhankelijke reactie is, die met behulp vanhydroxylamine geremd kan worden.Indeed, these results demonstrate that the racemization of amino acid amides is a PLP-dependent reaction, which can be inhibited with hydroxylamine.

Experiment III:Experiment III:

De door de aanvraagster bereide mutant van Pseudomonas putida ATCC 12653 (depot nr.....) werd overnacht bij 28 bq gekweekt in een 30The mutant of Pseudomonas putida ATCC 12653 (deposit no .....) prepared by the applicant was grown overnight at 28 bq in a 30

Itr. bioreactor (MBR), pH 7,1, met een mediuminhoud van 20 Itr. zonderdat aan dit medium een D-aminozuuramide (bijv- D-fenylglycinamide),was toegevoegd. De op deze wijze gekweekte biokatalysator bezit daar¬door uitsluitend L-aminopeptidase en aminozuur amide racemase aktivi-teit en geen D-aminopeptidase aktiviteit. Na oogsten van deze cellen,door achtereenvolgens ultrafiItratie, centrifugeren, wassen envriesdrogen toe te passen, werden deze cellen als biokatalysatorgebruikt - in verschillende verhoudingen ten opzichte van hetsubstraat - bij de hierna beschreven enzymatische reacties. Alssubstraat hierbij werd 50 ml van een 2%(w/v) D,L-fenylglycinamideoplossing, pH 8,6 gebruikt. De reacties werden uitgevoerd bij 40 ac.Itr. bioreactor (MBR), pH 7.1, with a medium content of 20 ltr. without a D-amino acid amide (e.g., D-phenylglycinamide) being added to this medium. The biocatalyst cultured in this way therefore has only L-aminopeptidase and amino acid amide racemase activity and no D-aminopeptidase activity. After harvesting these cells by successively applying ultrafiltration, centrifugation, washing and freeze drying, these cells were used as a biocatalyst - in different proportions to the substrate - in the enzymatic reactions described below. As a substrate, 50 ml of a 2% (w / v) D, L-phenylglycinamide solution, pH 8.6 was used. The reactions were run at 40 ac.

Het conversiepercentage werd bepaald op grond van de gevormdehoeveelheid ammoniak, die door de enzymatische hydrolyse van het ami-nozuuramide in het overeenkomstige aminozuur werd gevormd. Dezebepaling van de ammoniak concentratie in het reactiemedium werd uitge¬voerd met behulp van een iorrselectieve ammoniak electrode (Orion).The conversion percentage was determined from the amount of ammonia formed, which was formed by the enzymatic hydrolysis of the amino acid amide into the corresponding amino acid. This determination of the ammonia concentration in the reaction medium was carried out with the aid of an selective ammonia electrode (Orion).

Biokatalysator E/S verhouding Reactietijd Conversiepercentagemg uren van het substraat (aminozuuramide) 100 1:10 24 52% 50 53% 72 58% 500 1:2 24 53% 50 57% 72 63% 2000 2:1 24 65% 50 74% 72 80%Biocatalyst E / S Ratio Reaction Time Conversion Rate Amg Hours of Substrate (Amino Acid Amide) 100 1:10 24 52% 50 53% 72 58% 500 1: 2 24 53% 50 57% 72 63% 2000 2: 1 24 65% 50 74% 72 80%

Hoewel uit deze resultaten duidelijk blijkt, dat de aminozuuramide racemase aktiviteit de limiterende enzymatische aktiviteit is inde hydrolyse van het aminozuuramide, wordt hiermee wel aangetoond dat door de enzymatische racemisatie van het aminozuuramide als substraatvoor de reactie een conversiepercentage kan worden verkregen dat hoqerligt dan 50%, Daarnaast werd met chirale TLC analyses aangetoond/ datuitsluitend L-fenylglycine werd gevormd en geen D-fenylglycine, waar¬door deze bereidingswijze uitstekend geschikt is voor de bereiding vanoptisch zuiver L-fenylglycine.Although these results clearly show that the amino acid amide racemase activity is the limiting enzymatic activity in the hydrolysis of the amino acid amide, it does show that the enzymatic racemization of the amino acid amide as substrate for the reaction can yield a conversion percentage higher than 50%, In addition, chiral TLC analyzes showed that only L-phenylglycine was formed and no D-phenylglycine was formed, which makes this preparation method extremely suitable for the preparation of optically pure L-phenylglycine.

Experiment IV:Experiment IV:

Daar de bereidingswijze, beschreven in experiment III, eenlange reactietijd nodig heeft om tot de verkregen conversiepercentageste komen, zou tijdens deze lange reactietijd mogelijk inductie van deD-aminopeptidase aktiviteit kunnen optreden, daar in het reac-tiemengsel naast L-fenylglycinamide ook D-fenylglycinamide aanwezigis. Om dit te voorkomen werd dezelfde reactie uitgevoerd in aan¬wezigheid van een eiwitsynthese remmer, in dit geval tetracycline, enwel in een concentratie, die volledig inhiberend is (10 Mg/ml). Dereactie werd uitgevoerd bij 40 «C, pH 8,15 en met een 2% (w/v) race-misch D,L-fenylglycinamide mengsel (40 ml) als substraat. Zo werden devolgende resultaten verkregen.Since the preparation method described in Experiment III requires a long reaction time to arrive at the conversion percentage obtained, induction of the D-aminopeptidase activity could possibly occur during this long reaction time, since D-phenylglycinamide also contains D-phenylglycinamide in the reaction mixture. . To prevent this, the same reaction was carried out in the presence of a protein synthesis inhibitor, in this case tetracycline, at a concentration that is completely inhibitory (10 Mg / ml). The reaction was performed at 40 ° C, pH 8.15 and using a 2% (w / v) racemic D, L-phenylglycinamide mixture (40 ml) as a substrate. Thus, the following results were obtained.

Biokatalysator E/S verhouding Reactietijd Conversiepercentagemg uren van het substraat 403 1:2 17,5 52% 47.5 56% 72 58% 1600 2:1 17,5 58% 47.5 69% 72 75%Biocatalyst E / S Ratio Reaction Time Conversion Rate Mg Hours of Substrate 403 1: 2 17.5 52% 47.5 56% 72 58% 1600 2: 1 17.5 58% 47.5 69% 72 75%

Daar de nu verkregen conversiepercentages op hetzelfde niveauliggen als bij experiment III, waar geen inhibitor van de enzym-synthese aan het reactiemengsel was toegevoegd, moet geconcludeerdworden, dat door door de aanwezigheid van een aminozuuramide racemasede eerder genoemde conversiepercentages boven 50% liggen.Since the conversion rates now obtained are at the same level levels as in Experiment III, where no enzyme synthesis inhibitor was added to the reaction mixture, it must be concluded that due to the presence of an amino acid amide racemase, the aforementioned conversion rates are above 50%.

Experiment V:Experiment V:

Daar het ook mogelijk moet zijn om uitgaande van optischzuiver D-fenylglycinamide als substraat, in aanwezigheid van eenbiokatalysator met aminozuur amide racemase aktiviteit gecombineerdi met L-aminopeptidase aktiviteit, L-fenylglycine te verkrijgen als pro-dukt, werd dit in een analoog experiment (vergelijk experimenten IIIen IV) uitgevoerd. De zoals in experiment III op dezetfde wijze ge¬kweekte cellen van de Pseudomonas putida ATCC 12633 bereide mutant wer¬den ingezet als biokatalysator (300 mg) in een 30 ml 1%(w/v) waterigeI oplossing van D-fenylglycinamide. De reactie werd uitgevoerd bij 40 Ken pH 9,0. Het conversiepercentage werd eveneens weer bepaald viameting van de geproduceerde hoeveelheid ammoniak met behulp van eenion-selectieve ammoniakelectrode. Hierbij werden de volgende resulta¬ten verkregen.Since it should also be possible to obtain L-phenylglycine as product starting from optically pure D-phenylglycinamide as substrate, in the presence of a biocatalyst with amino acid amide racemase activity combined with L-aminopeptidase activity, this was done in an analogous experiment (compare experiments III and IV) were carried out. The cells of the Pseudomonas putida ATCC 12633 prepared in the same way as in experiment III were used as a biocatalyst (300 mg) in a 30 ml 1% (w / v) aqueous solution of D-phenylglycinamide. The reaction was carried out at 40 Ken pH 9.0. The conversion percentage was again determined by measuring the amount of ammonia produced using an ion-selective ammonia electrode. The following results were obtained.

Reactietijd Conversiepercentage uren van het substraat 17 9% 43 26%Response time Conversion rate hours of the substrate 17 9% 43 26%

Ook dit experiment levert weer een bewijs voor de enzyma¬tische racemisatie van een aminozuuramide, in dit geval het optischzuivere D-fenylglycinamide, met daarmee gelijktijdige hydrolyse vanhet gevormde L-fenylglycinamide naar optisch zuiver L-fenylglycine.This experiment again provides evidence for the enzymatic racemization of an amino acid amide, in this case the optically pure D-phenylglycinamide, with simultaneous hydrolysis of the formed L-phenylglycinamide to optically pure L-phenylglycine.

Experiment VI;Experiment VI;

Om de substraatspecificiteit van het aminozuur amide racemasete bepalen werden zowel twee aromatische als twee alifatische D-aminozuur amiden als substraat gebruikt (5 ml 1%(w/v) waterigeoplossing). Als biokatalysator werden gevriesdroogde cellen gebruikt,op dezelfde wijze verkregen als de in experimenten III, IV en Vbeschreven. De reactie verliep 17 uren bij 38**C en een pH van 8,1. Alsaromatische aminozuuramiden werden D-fenylglycinamide en D-homofenylalaninamide genomen en als alifatische aminozuuramiden D- valinamide en D-leucinamide. Als reactieprodukten werden in allegevallen uitsluitend de overeenkomstige L-aminozuren gevormd, wat metbehulp van chirale TLC geanalyseerd werd. hit is een bewijs voor debrede substraatspecificiteit van het aminozuuramide racemase, datzowel voor aromatische aminozuur amiden als voor alifatische aminozuuramiden een racemiserende enzymaktiviteit bezit.To determine the substrate specificity of the amino acid amide racemasete, both two aromatic and two aliphatic D-amino acid amides were used as the substrate (5 ml 1% (w / v) aqueous solution). Freeze-dried cells were used as the biocatalyst, obtained in the same manner as described in Experiments III, IV and V. The reaction proceeded at 38 ** C and a pH of 8.1 for 17 hours. D-phenylglycinamide and D-homophenylalaninamide were taken as aromatic amino acid amides and D-valinamide and D-leucinamide as aliphatic amino acid amides. As reaction products, only the corresponding L-amino acids were formed in all cases, which was analyzed using chiral TLC. hit is evidence of the broad substrate specificity of the amino acid amide racemase, which has a racemizing enzyme activity for both aromatic amino acid amides and aliphatic amino acid amides.

Claims (5)

1. Werkwijze voor de racemisatie van een aminozuuramide met de alge¬mene formule:1. Method for the racemization of an amino acid amide with the general formula:
Figure NL8802014AC00161
Figure NL8802014AC00161
waarin R een al dan niet gesubstitueerde alkyl- of arylgroepvoorstelt/ met het kenmerk, dat men het aminozuuramide in contactbrengt met een biokatalysator met aminozuuramideracemase aktiviteit.wherein R represents an unsubstituted or substituted alkyl or aryl group / characterized in that the amino acid amide is contacted with a biocatalyst having amino acid amide acase activity.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men het amino¬zuuramide tevens in contact brengt met een biokatalysator met L- aminopeptidaseactiviteit, resp. D-aminopeptidase aktiviteit en zoeen L-aminozuur resp. een D-aminozuur bereidt.2. Process according to claim 1, characterized in that the amino acid amide is also contacted with a biocatalyst with L-aminopeptidase activity, respectively. D-aminopeptidase activity and an L-amino acid resp. prepare a D-amino acid. 3. Werkwijze volgens één der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat menhet aminozuuramide in contact brengt met een van een mutant vanPseudomonas putida ATCC 12633 verkregen enzympreparaat.A method according to any one of claims 1-2, characterized in that the amino acid amide is contacted with an enzyme preparation obtained from a mutant of Pseudomonas putida ATCC 12633. 4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat men het amino¬zuuramide in contact brengt met de onder nummer ........ gedepo¬ neerde mutant van Pseudomonas putida ATCC 12633.4. Process according to claim 3, characterized in that the amino acid amide is contacted with the mutant of Pseudomonas putida ATCC 12633 deposited under number ......... 5. Werkwijze zoals beschreven in de beschrijving en/of de voor¬beelden.5. Procedure as described in the description and / or the examples.
NL8802014A 1987-08-17 1988-08-03 Method for the enzymatic preparation of optically active amino acids NL8802014A (en)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8802014A NL8802014A (en) 1988-08-03 1988-08-03 Method for the enzymatic preparation of optically active amino acids
AU23161/88A AU613963B2 (en) 1987-08-17 1988-08-17 Process for preparation of organic chemicals
DE8888907648T DE3875953T2 (en) 1987-08-17 1988-08-17 METHOD FOR PRODUCING ORGANIC CHEMICAL COMPOUNDS.
KR1019890700689A KR890701753A (en) 1987-08-17 1988-08-17 Racemization of Amino Acid Amides
AT88907648T ATE82326T1 (en) 1987-08-17 1988-08-17 PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF ORGANIC CHEMICAL COMPOUNDS.
EP88201761A EP0307023A1 (en) 1987-08-17 1988-08-17 Process for preparation of organic chemicals
ES88907648T ES2051892T3 (en) 1987-08-17 1988-08-17 PROCEDURE FOR PREPARING ORGANIC CHEMICALS.
PCT/DK1988/000134 WO1989001525A1 (en) 1987-08-17 1988-08-17 Process for preparation of organic chemicals
JP63506965A JPH02501531A (en) 1987-08-17 1988-08-17 Organic chemical manufacturing method
EP88907648A EP0330695B1 (en) 1987-08-17 1988-08-17 Process for preparation of organic chemicals
NO89891547A NO891547L (en) 1987-08-17 1989-04-14 PROCEDURE FOR THE RACEMIZATION OF ACIDAMIDS.
DK183489A DK170672B1 (en) 1987-08-17 1989-04-17 Process for enzymically preparing amino acid amides or amino acids
FI891822A FI891822A (en) 1987-08-17 1989-04-17 FRAMEWORK FOR ORGANIC CHEMICALS.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8802014 1988-08-03
NL8802014A NL8802014A (en) 1988-08-03 1988-08-03 Method for the enzymatic preparation of optically active amino acids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8802014A true NL8802014A (en) 1990-03-01

Family

ID=19852755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8802014A NL8802014A (en) 1987-08-17 1988-08-03 Method for the enzymatic preparation of optically active amino acids

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8802014A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4950606A (en) Enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines
US5300437A (en) Enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines
Kamphuis et al. New developments in the chemo-enzymatic production of amino acids
EP0228392A1 (en) Process for preparing optically active, organic compounds
Bauer et al. Enantioselective hydrolysis of racemic 2-phenylpropionitrile and other (R, S)-2-arylpropionitriles by a new bacterial isolate, Agrobacterium tumefaciens strain d3
EP0330695B1 (en) Process for preparation of organic chemicals
EP0043211A2 (en) Process for preparing optically active tryptophanes
Sano et al. Enzymatic Production of l-Tryptophan from l-and dl-5-Indolyl-methylhydantoin by Newly Isolated Bacterium
AU753904B2 (en) Improvements in the enzymatic synthesis of chiral amines
US20050009151A1 (en) Methods for the stereospecific and enantiomeric enrichment of beta-amino acids
NL8303978A (en) ENZYMATIC SYNTHESIS OF L-SERINE.
Yamanaka et al. Enzymatic preparation of optically active 3-trimethylsilylalanine
JPH0785718B2 (en) Method for producing D-amino acid
Takahashi et al. D-Lysine production from L-lysine by successive chemical racemization and microbial asymmetric degradation
US4880738A (en) Production of amino acids using coupled enzyme systems
EP0383403A1 (en) Process for preparation of organic chemicals
US20070298471A1 (en) Process for the preparation of enantiomerically enriched amines and amides by enzymatic resolution
NL8802014A (en) Method for the enzymatic preparation of optically active amino acids
US20050153401A1 (en) Process for preparing optically active beta-aminocarboxylic acids from racemic n-acylated beta-aminocarboxylic acids
EP0723586B1 (en) Enzyme and its use in preparing (s)-pipecolic acid
JPH01320991A (en) Production of d-homophenylalanines
JP4596098B2 (en) Method for producing optically active α-amino acid
Verkhovskaya et al. Enzymic methods of resolving racemates of amino acids and their derivatives
EP0315786A1 (en) Process for the preparation of a d-alfa-amino acid from the corresponding alfa-keto acid
JPS61293394A (en) Production of l-alpha-amino acid

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed