NO141689B - Fremgangsmaate for fremstilling av aminosyrene d-(-)-alanin og d-(-)-valin - Google Patents
Fremgangsmaate for fremstilling av aminosyrene d-(-)-alanin og d-(-)-valin Download PDFInfo
- Publication number
- NO141689B NO141689B NO741617A NO741617A NO141689B NO 141689 B NO141689 B NO 141689B NO 741617 A NO741617 A NO 741617A NO 741617 A NO741617 A NO 741617A NO 141689 B NO141689 B NO 141689B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- carbamoyl
- amino acid
- hydantoin
- alanine
- hydrolysis
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N D-alanine Chemical compound C[C@@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N 0.000 title claims description 6
- KZSNJWFQEVHDMF-SCSAIBSYSA-N D-valine Chemical compound CC(C)[C@@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-SCSAIBSYSA-N 0.000 title claims description 5
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 title description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 229940091173 hydantoin Drugs 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- 150000008574 D-amino acids Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 102100036238 Dihydropyrimidinase Human genes 0.000 claims description 7
- 108091022884 dihydropyrimidinase Proteins 0.000 claims description 7
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 7
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 7
- 244000309466 calf Species 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 150000001469 hydantoins Chemical class 0.000 claims description 5
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 230000006340 racemization Effects 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 5
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- WJRBRSLFGCUECM-UHFFFAOYSA-N hydantoin Chemical compound O=C1CNC(=O)N1 WJRBRSLFGCUECM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 claims description 3
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 3
- 125000001951 carbamoylamino group Chemical group C(N)(=O)N* 0.000 claims description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 claims 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 42
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 22
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- VMAQYKGITHDWKL-UHFFFAOYSA-N 5-methylimidazolidine-2,4-dione Chemical group CC1NC(=O)NC1=O VMAQYKGITHDWKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 6
- PBNUQCWZHRMSMS-UHFFFAOYSA-N 5-propan-2-ylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC(C)C1NC(=O)NC1=O PBNUQCWZHRMSMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 2
- VMAQYKGITHDWKL-UWTATZPHSA-N (5R)-5-methylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound C[C@H]1NC(=O)NC1=O VMAQYKGITHDWKL-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- PBNUQCWZHRMSMS-SCSAIBSYSA-N (5r)-5-propan-2-ylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC(C)[C@H]1NC(=O)NC1=O PBNUQCWZHRMSMS-SCSAIBSYSA-N 0.000 description 1
- PBNUQCWZHRMSMS-BYPYZUCNSA-N (5s)-5-propan-2-ylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC(C)[C@@H]1NC(=O)NC1=O PBNUQCWZHRMSMS-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- NBAKTGXDIBVZOO-UHFFFAOYSA-N 5,6-dihydrothymine Chemical compound CC1CNC(=O)NC1=O NBAKTGXDIBVZOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIVLITBTBDPEFK-UHFFFAOYSA-N 5,6-dihydrouracil Chemical compound O=C1CCNC(=O)N1 OIVLITBTBDPEFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- -1 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- UQDJGEHQDNVPGU-UHFFFAOYSA-N serine phosphoethanolamine Chemical compound [NH3+]CCOP([O-])(=O)OCC([NH3+])C([O-])=O UQDJGEHQDNVPGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
- C12P41/006—Processes 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
- C12P41/009—Processes 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 by reactions involving hydantoins or carbamoylamino compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Description
Det er kjent at naturlige aminosyrer er optisk aktive og at
den romelige struktur derav er av den type som generelt markeres ved hjelp av bokstaven L.
Ved den kjemiske syntese av aminosyrer, med mindre man aller-rede går ut fra asymmetriske forbindelser, oppnås alltid en blanding hvori de mulige stereo-isomerer (D- og L-formene)
er jevnt fordelt. Den oppnådde blanding, som benevnes den racemiske forbindelse, er derfor optisk inaktiv. Muligheten for fremstilling av de enkelte aktive former på en enkel og økonomisk måte er et problem som har vært og er meget interess-ant.
Formålet for den foreliggende oppfinnelse er en fremgangs-
måte for fremstilling av D-aminosyrer som tillater at disse produkter kan oppnås på en meget enkel og økonomisk måte.
Det er i "Ullmanns Encyklopådie der technischen Chemie", 3. opplag, Erganzungsband, 1970, sidene 140-149 gitt en oversikt over de metoder som anvendes for fremstilling av aminokarbon-syrer, dvs. aminosyrer.
Som et mulig grunnlag for å utvide det utvalg av metoder som
er til disposisjon for fremstilling av optisk rene aminokarbon-syrer (og som til tross for betraktelige anstrengelser for å overvinne dermed forbundne vanskeligheter hittil har vært beheftet ned utilfredsstillende forløp i en eller annen henseende), ble det overraskende funnet at dihydropyrimininase utvunnet fra kalvelever hydrolyserer racemisk 5-metyl- og 5-isopropyl-hydantoin
stereoselektivt ved at bare L-formen omdannes i den tilsvarende L-karbamoylaminosyre, idet denne på sin side lett kan omdannes
i den tilsvarende D-aminosyre. Den. resterende D-form av disse 5-substituerte 5-hydantoiner kan lett racemiseres pånytt, utgjør dette en gunstig selektiv fremstillingsmetode for D-aminosyrene D-(-)-alanih og D-(-)-valin. Ved disse produkter, som ikke forefinnes i naturen, dreier det seg om interessante utgangsforbindelser som kan anvendes innen anti-biotikakjemien og således øke tilgangen på antibiotiske sub-stanser som ikke forekommer i naturen.
Det er kjent at dihydropyrimidinase, fremstilt fra kalvelever som foreslått av Donald P. Wallach og Santiago Grisolia, (J. of Biol Chem. 226277 (1957)), vil hydrolysere 4,5 dihydrouracyl, dihydrotymin og hydantoin, dvs. forbindelser uten noe asymmetrisk karbonatom. Hvis dette enzym innvirker på de nevnte race-
miske 5-hydantoiforbindelser, vil det overraskende hydrolysere bare L-formen på en strengt selektiv måte.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en fremgangs-
måte for fremstilling av D-aminosyrene D-(-)-alanin og D-(-)-valin under anvendelse av enzymatisk hydantoinhydrolyse i vandig miljø ved hjelp av dihydro<p>yrimidinase utvunnet fra kalvelever, ved pH-verdi 6-11, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er således at:
a) et 5-substituert hvdantoin-racemat med den
aenerelle formel
hvori R betyr en metyl- eller isopropylgruppe, hydrolyseres med dihydropyriminidasen til den tilsvarende L-karbamoylaminosyre, b) den selektive erholdte L-form av karbamoyl-aminosyren separeres fra hydrolyseproduktet, c) den resterende D-form av det 5-substituerte hydantoin racemiseres i vandig løsning ved en
pH-verdi over 7 ved forhøyet temperatur,
d) det erholdte racemat tilføres pånytt, til den enzymatiske hydrolyse, og e) den under b) erholdte L-karbamoylaminosyre omdannes ved oppvarming i vandig løsning og tilsetning av ekvimolar syremengde til den tilsvarende D-aminosyre.
Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene.
Hydrolysen i trinn a) gjennomføres ved å holde pH fra 6 til 11, idet reaksjonen ved pH-verdier lavere énn 6 eller høyere enn 11 foregår meget sakte. Hydrolysen skjer i henhold til re-aksjonsskjemaet
(R= metyl eller isopropyl)
På grunn av at den L-karbamoyl-aminosyre som dannes ved hydrolysen har en sur karakter, holdes pH på utgangsverdien ved å tilsette alkali under reaksjonsforløpet. Separeringen av L-karbamoyl-aminosyren fra D-5-hydantoin, som ikke er hydrolysert, kan gjennomføres ved forskjellige metoder. Ved forsiktig og under svak omrøring å tilsette en syremengde tilsvarende det anvendte alkali og kjøle til 0°C, er det oftest mulig å oppnå separering av det meste av L-karbamoyl-aminosyren
mens derimot D-5-hydantoin forblir i løsning.
Det er også funnet at hvis vannet som .inneholder D-5-hydantoin og noe L-karbamoyl-aminosyre bringes til en pH høyere enn 7 vil dreiningsevnen nedsettes til en O-verdi eller endog til en liten motsatt verdi, på grunn av at D-5-hydantoin racemiserer mens L-karbamoyl-aminosyren ikke endrer seg.
Racemiseringshastigheten av D-5-hydantoin er en funksjon av pH og temperaturen og racemiseringen foregår hurtigere desto høyere temperaturen er og desto høyere pH stiger til verdier høyere enn 7.
Optisk inaktivt 5-hydantoin, dannet på denne måte, anvendes pånytt i de følgende operasjoner.
Det ble også funnet at L-karbamoyl-aminosyre oppløst i vann og oppvarmet til kokepunkt spaltes i henhold til reaksjonen
Den dannede D-aminosyre kan isoleres med høy optisk renhets-grad ved enkel avdamping av vannet under vakuum.
Fremgangsmåten illustreres ved følgende eksempler.
Eksempel 1
1 liter av en løsning inneholdende 142 g 5-isopropylhydantoin bragt til pH 8,0 ved tilsetning av natriumhydroksyd ble helt ut i en 2 liters beholder forsynt med pH-regulator og røreverk. Etter at røreverket var satt i gang, ble 10 cm 3 av en opp-løsning av dihydropyrimidinase oppnådd fra kalvelever tilsatt. Samtidig ble en pH-regulator satt i gang for automatisk å holde pH konstant på omtrent 8,0 ved å styre tilsetningen av en 5 N natrium-hydroksyd-løsning. Reaksjonen som til å begynne med var meget hurtig, gikk saktere etter som L-(-)-5-isopropyl-hydantoin ble brukt opp.
Apparatet ble holdt i gang over hele natten og som en følge foregikk reaksjonen til 100 cm 3 av natriumhydroksyd-løsningen var forbrukt. Om morgenen ble natriumhydroksyd-tilsetningen stanset og det ble sakte tilsatt en mengde 5 N saltsyre tilsvarende den totale mengde av det tidligere anvendte natriumhydroksyd. Noen hvite krystaller begynte å dannes og ble fraskilt fullstendig ved avkjøling av beholderen ved 0°C i noen timer. Ved filtrering og vasking med 100 cm 3 isblandet vann ble det oppnådd 60-70 g av et fast produkt (a) og vaskevannene (B) og moderlutene (C) som ble behandlet separat.
Det falte produkt (A) besto av fuktig L-(+)-karbamoyl-valin inneholdende spor av natriumklorid og proteinsubstanser. Det ble oppslemmet i 200 cm 3 vann og dampoppvarmet til koking mens en ekvimolekylar mengde av HC1 10% ble tilsatt. Produktet løste seg og karbondioksyd utviklet. Ved en vakuumfordamping ble det oppnådd en rest bestående av D-(-)-vaiin og ammoniumklorid, hvorfra D-(-)-valin ble isolert ved hjelp av en kon-vensjonell metode. Produktet hadde en dreiningsevne LfiJ d ~ -28,3 (c = 8, HC1 6 N) og et smeltepunkt på 310 - 315°C (i lukket kapillar). Ved å behandle moderlutene var det mulig å oppnå ytterligere små mengder av produktet. Vaskevannene (B) kunne anvendes direkte i en følgende operasjon.
Moderlutene (C) hadde en pH på omtrent 2,5 og en kraftig dreiningsevne på grunn av at de inneholdt D-(+)-isopropyl-hydantoin. Når de ble bragt til pH på 8,5 - 9 og holdt ved 35 - 40°C i 24-36 timer mistet de sin dreiningsevne da D-(+)-5-isopropylhydantoinet racemiserte. De ble så bragt til pH 7 ved tilsetning av saltsyre og inndampet under vakuum til tørr-het. Den faste rest ble på nytt behandlet med vann ved 60°C og filtrert. Oppløsningen innehodt- ved siden av natriumklorid, omtrent 70 g 5-isopropyl-hydantoin og 10 - 20 g L-(+)-karbamoyl-valin som dettes natriumsalt. Denne løsning kunne etter tilsetning av 72 g 5-isopropyl-hydantoin, anvendes for en etterfølgende operasjon.
Den foreliggende fremgagnsmåte er også mer økonomisk, hvis det anvendes enzym som er gjort uoppløselig ved hjelp av en hvilken som helst teknikk for uoppløseliggjøring av enzym som f.eks. teknikken med at enzymene bindes kjemisk til bærere eller teknikken hvor enzymene innleires i fiberstrukturer. Dette gjorde det i virkeligheten mulig å arbeide med oppløsninger som ikke innholdt noe protein og muliggjorde at separering, rensing av produktet og resirkuleringen av uendret 5-hydantoin kunne skje på en lett måte.
Eksempel 2
1 liter av en løsning ble fremstilt inneholdende
a) 500 cm 3 moderluter fra en tidligere operasjon behandlet som angitt i det følgende
b) 57 g syntetisk 5-metylhydantoin,
c) destillert vann og natriumhydroksyd i en mengde til-strekkelig til å danne 1 liter løsning med pH 8,5.
I en liten glasskolonne var 60 cm 3av en dihydropyrimidinase-løsning innleiret som beskrevet i italiensk patentskrift nr. 836.462. Oppløsningen som ble holdt ved 35°C ble ført inn ved hjelp av en pumpe, idet den ble ført over fibrene gjennom kolonnen og på nytt sendt til beholderen. Beholderen var forsynt med røreverk og pH-stat. pH ble holdt ved 8,5 ved å anvende en 5 N natriumhydroksyd-løsning. Natriumoksyd-forbruket sank ettersom reaksjonen foregikk og stoppet praktisk etter et totalt forbruk på omtrent 100 cm 3.
Oppløsningen ble samlet i beholderen og under svak omrøring
ble 5 N saltsyre tilsatt i en mengde tilsvarende det anvendte natriumhydroksyd.
Beholderen ble holdt ved 0°C i noen timer og deretter ble krystallisert L-(-)-karbamoyl-alanin (A) frafiltrert og vasket
3
flere ganger med 100 cm isblandet vann.
Vaskevannene (B) og moderlutene (C) ble samlet og lagret separat. L-(-)-karbamoyl-alanin ble oppløst i 200 cm 3 vann, oppløsningen ble oppvarmet til koking mens en ekvimolekylar mengde av HC1 10% ble sakte tilsatt og oppløsningen ble så tørket under vakuum. På denne måte ble det oppnådd en rest bestående av D-(-)-alanin og ammoniumklorid hvorfra D-(-)-alanin ble isolert ved hjelp av en vanlig metode.
Moderlutene (C) ble bragt til pH 8,5 og hadde etter henstand ved 30-35°C i 48 timer praktisk ingen dreiningsevne. De ble bragt til pH 7 med saltsyre og konsentrert under vakuum til 100 cm^ volum, idet natriumklorid ble fjernet på denne måte. Det ble filtrert ved omtrent 60°C og bunnfallet ble vasket
med 10 - 20 cm 3av en mettet natriumklorid-løsning oppvarmet til 60°C. Resten på filtrert besto av praktisk talt rent natriumklorid. Det filteret produkt og vaskeløsningen, forenet med vaskevannene (B), ble tilsatt destillert vann for oppnåelse av 500 cm^ volum og anvendt i en etterfølgende operasjon.
Anvendelsen av uoppløseliggjorte enzymer tillot også en nesten total omdannelse av 5-metylhydantoin til L-karbamoyl-aminosyrer ved hjelp av bare en operasjon, da det var mulig å la racemiseringen av D-5-hydantoin foregå ettersom L5-hydantoin ble forbrukt.
Eksempel 3
556 g syntetisk 5-metylhydantoin ble oppløst i vann og deretter ble vann og natriumhydroksyd tilsatt for å oppnå 2 liter volum med pH 8,5. Med henvisning til fig. 1, ble omtrent halvdelen av denne løsning anbragt i en beholder (A) inneholdende 50 g fiber med innleiret dihydropyrimidinase fremstilt i henhold til eksempel 2.
Fiberen var inneholdt i en ringformet kurv dannet av en tett-masket metallduk som også var lukket oventil. Beholderen (A) var forsynt med et røreverk, pH-stat og et overløp som sendte den behandlende væske til en annen beholder (B) også forsynt med et røreverk og pH-stat. Beholderen (B) hadde et bunnut-
løp forbundet til en peristaltisk pumpe (C) som kunne sende væsken fra beholderen (B) til beholderen (D) anbragt over beholderen (H), som også var forsynt med et overløp.
Oppløsningen, som ikke gikk inn i beholderen (A), ble anbragt
i beholderen (B) og bragt til pH 9,5 ved hjelp av natriumhydroksyd. Pumpen (C), røreverkene og pH-statene ble satt i gang, idet en av de sistnevnte, forbundet til (A), ble holdt på pH 8,5 og ble tilført væske med pH 9,5, inneholdt i (D) og den annen, forbundet til (B), ble holdt på pK9,5 og ble tilført en 5 N natriumhydroksyd-løsning.
Beholderene (A) og (B) ble holdt ved temperatur 35°C.
Ettersom reaksjonen foregikk passerte væsken fra (D) til (A) hvori L-(-)-karbamoyl-alanin ble dannet og derfra til (B),
hvori på grunn av høyere pH D-(+)-5-metylhydantoin i overskudd racemiserer ganske hurtig.
Reaksjonen ble fortsatt til 780 cra^ 5 N NaOH var forbrukt, deretter ble natriumhydroksyd-tilsetningen stanset og reaksjonen ble fortsatt i 3 - 4 timer og som en følge derav sank pH i beholderen (B) gradvis. Derved ble 90% av det - opprinnelige hydantoin omdannet til L-(-)-karbamoylalanin. 10% forble i moderluten.
Hele oppløsningen ble så samlet i en eneste beholder, hvortil konsentrert saltsyre ble sakte tilsatt under en forsiktig om-røring i en mengde tilsvarende den totale mengde av det anvendte natriumhydroksyd. L-(-)-karbamoyl-alanin krystalliserte rikelig, og separeringen av dette ble fremmet ved avkjøling av hele blandingen til omtrent 0°C og blandingen ble holdt ved denne temperatur i noen timer.
Claims (4)
- Det krystalliserte produkt, fraskilt ved filtrering, vasket med litt vann ved 0°C, inneholdt omtrent 480 g L-(-)-karbamoyl-alanin som var urent på grunn av tilstedeværelsen av vann og spor av natriumklorid (95%); <*= -9,6° i vann. Ved sur hydrolyse ble det derfra erholdt D-(-)-alanin med 85% utbytte. Ytterligere produktmengder kunne oppnås ved en passende be-handling av moderluten og vaskevannene som inneholdt 124,5 g L-(-)-karbamoyl-alanin. PATENTKRAV 1. Fremgangsmåte for fremstilling av D-aminosyrene D-(-)-alanin og D-(-)-valin under anvendelse av enzymatisk hydantoinhydrolyse i vandig miljø ved hjelp av dihydropyrimidinase utvunnet fra kalvelever, ved pH-verdi 6-11,karakterisert ved at a) et 5-substituert hydantoin-racemat med dengenerelle formelhvori R betyr en metyl- eller isopropylgruppe, hydrolyseres med dihydropyrimidinasen til den tilsvarende L-karbamoylaminosyre, b) den selektive erholdte L-form av karbamoyl-aminosyren separeres fra hydrolyseproduktet, c) den resterende D-form av det 5-substituerte hydantoin racemiseres i vandig løsning ved en pH-verdi over 7 ved forhøyet temperatur, d) det erholdte racemat tilføres pånytt til den enzymatiske hydrolyse, og e) den under b) erholdte L-karbamoylaminosyre omdannes ved oppvarming i vandig løsning og tilsetning av ekvimolar syremengde til den tilsvarende D-aminosyre.
- 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at dihydropyrimidinasen anvendes i en form som er omhyllet av en fiberstruktur.
- 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at racemiseringen av det 5-substituerte hydantoin foretas uten foregående fraskilling av L-karbamoylaminosyren.
- 4. Fremangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at racemiseringen av det 5-substituerte hydantoin foretas samtidig med den enzymatiske hydrolyse.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT23957/73A IT987278B (it) | 1973-05-11 | 1973-05-11 | Procedimento per la preparazione di l carbamil ammino acidi e dei corrispondenti l amminoacidi |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO741617L NO741617L (no) | 1974-11-12 |
| NO141689B true NO141689B (no) | 1980-01-14 |
| NO141689C NO141689C (no) | 1980-04-23 |
Family
ID=11211129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO741617A NO141689C (no) | 1973-05-11 | 1974-05-06 | Fremgangsmaate for fremstilling av aminosyrene d-(-)-alanin og d-(-)-valin. |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3964970A (no) |
| JP (1) | JPS537515B2 (no) |
| BE (1) | BE814867A (no) |
| CA (1) | CA1028265A (no) |
| CS (1) | CS222177B2 (no) |
| DD (1) | DD114593A5 (no) |
| DE (1) | DE2422737C3 (no) |
| FR (1) | FR2228746B1 (no) |
| GB (1) | GB1452591A (no) |
| HU (1) | HU170211B (no) |
| IT (1) | IT987278B (no) |
| LU (1) | LU70041A1 (no) |
| NL (1) | NL7406415A (no) |
| NO (1) | NO141689C (no) |
| SE (1) | SE426555B (no) |
| SU (1) | SU618037A3 (no) |
| YU (1) | YU127274A (no) |
| ZA (1) | ZA742793B (no) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4065353A (en) * | 1975-05-12 | 1977-12-27 | Snamprogetti, S.P.A. | Method for the preparation of D-carbamyl aminoacids and the corresponding D-aminoacids |
| IT1046399B (it) * | 1975-05-12 | 1980-06-30 | Snam Progetti | Procedimento per la preparazione di d carbamil amminoacidi e dei corrispondenti d amminoacidi |
| IT1039757B (it) * | 1975-07-10 | 1979-12-10 | Snam Progetti | Complessi enzimatici atti a trasformare idantoine raceme in am minoacidi otticamente attivi e loro applicazione |
| US4094741A (en) * | 1976-02-04 | 1978-06-13 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for preparing D-(-)-N-carbamoyl-2-(phenyl or substituted phenyl)glycines |
| JPS52125692A (en) * | 1976-02-04 | 1977-10-21 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Preparation of l-methionine |
| IT1075132B (it) * | 1977-03-15 | 1985-04-22 | Snam Progetti | Complessi enzimatici atti a trasformare idantoine raceme in amminoacidi otticamente attivi e loro applicazioni |
| US4211840A (en) * | 1977-06-08 | 1980-07-08 | Ajinomoto Company, Incorporated | Method for producing D-α-amino acid |
| JPS5671951U (no) * | 1979-11-07 | 1981-06-13 | ||
| DE3031151A1 (de) * | 1980-08-18 | 1982-04-15 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von d-n-carbamoyl-(alpha)-aminosaeuren und mikroorganismen dafuer |
| DE3307094A1 (de) * | 1983-03-01 | 1984-09-06 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur kontinuierlichen enzymatischen umwandlung von (alpha)-hydroxycarbonsaeuren in entsprechende optisch aktive (alpha)-aminocarbonsaeuren |
| IT1209495B (it) * | 1984-02-02 | 1989-08-30 | A San Donato Milanese Milano | Procedimento per la preparazione di l-alfa-amminoacidi. |
| JPS6172762A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-14 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光学活性ヒダントイン類の製造法 |
| US4744990A (en) * | 1986-09-25 | 1988-05-17 | W. R. Grace & Co. | Hydantoins as animal food supplements |
| US4871552A (en) * | 1986-09-25 | 1989-10-03 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Hydantoins as animal food supplements |
| US5571783A (en) * | 1993-03-09 | 1996-11-05 | Clintec Nutrition Company | Composition and method for treating patients with hepatic disease |
| US6524837B1 (en) | 1999-03-29 | 2003-02-25 | California Institute Of Technology | Hydantoinase variants with improved properties and their use for the production of amino acids |
| EP1500386A1 (en) * | 2003-07-23 | 2005-01-26 | Wella Aktiengesellschaft | Method for time-dependent decrease of ph in a cosmetic composition and a composition for permanent hair shaping with time-dependent decrease of the wave-shaping efficiency |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1010044A (en) * | 1963-05-25 | 1965-11-17 | Ajinomoto Kk | A process for the production of l-glutamic acid |
| GB1147229A (en) * | 1966-03-14 | 1969-04-02 | Kyowa Hakko Kogyo Kk | Process for producing l-lysine from 5-(4-aminobutyl)-hydantoin |
-
1973
- 1973-05-11 IT IT23957/73A patent/IT987278B/it active
-
1974
- 1974-05-02 ZA ZA00742793A patent/ZA742793B/xx unknown
- 1974-05-06 NO NO741617A patent/NO141689C/no unknown
- 1974-05-08 YU YU01272/74A patent/YU127274A/xx unknown
- 1974-05-08 SU SU742025314A patent/SU618037A3/ru active
- 1974-05-09 FR FR7416061A patent/FR2228746B1/fr not_active Expired
- 1974-05-10 BE BE144188A patent/BE814867A/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-05-10 SE SE7406319A patent/SE426555B/xx unknown
- 1974-05-10 JP JP5137574A patent/JPS537515B2/ja not_active Expired
- 1974-05-10 LU LU70041A patent/LU70041A1/xx unknown
- 1974-05-10 DE DE2422737A patent/DE2422737C3/de not_active Expired
- 1974-05-10 DD DD178440A patent/DD114593A5/xx unknown
- 1974-05-10 US US05/469,019 patent/US3964970A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-05-10 HU HUSA2642A patent/HU170211B/hu unknown
- 1974-05-10 CA CA199,739A patent/CA1028265A/en not_active Expired
- 1974-05-10 GB GB2087974A patent/GB1452591A/en not_active Expired
- 1974-05-12 CS CS743368A patent/CS222177B2/cs unknown
- 1974-05-13 NL NL7406415A patent/NL7406415A/xx not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO741617L (no) | 1974-11-12 |
| CA1028265A (en) | 1978-03-21 |
| HU170211B (no) | 1977-04-28 |
| NL7406415A (no) | 1974-11-13 |
| DD114593A5 (no) | 1975-08-12 |
| LU70041A1 (no) | 1974-10-01 |
| FR2228746A1 (no) | 1974-12-06 |
| BE814867A (fr) | 1974-09-02 |
| DE2422737C3 (de) | 1978-06-15 |
| AU6829374A (en) | 1975-10-30 |
| DE2422737A1 (de) | 1974-11-21 |
| ZA742793B (en) | 1975-05-28 |
| IT987278B (it) | 1975-02-20 |
| CS222177B2 (en) | 1983-05-27 |
| DE2422737B2 (de) | 1977-10-27 |
| SU618037A3 (ru) | 1978-07-30 |
| US3964970A (en) | 1976-06-22 |
| JPS537515B2 (no) | 1978-03-18 |
| NO141689C (no) | 1980-04-23 |
| YU127274A (en) | 1982-02-28 |
| JPS5029788A (no) | 1975-03-25 |
| GB1452591A (en) | 1976-10-13 |
| SE426555B (sv) | 1983-01-31 |
| FR2228746B1 (no) | 1978-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO141689B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av aminosyrene d-(-)-alanin og d-(-)-valin | |
| CN109096161B (zh) | 一种n-乙酰半胱氨酸的制备方法 | |
| US3812010A (en) | Method of producing fructose and glucose from sucrose | |
| US4310690A (en) | Preparation of the calcium salt of α-hydroxy-gamma-methylmercaptobutyric acid | |
| CN104817468B (zh) | 一种甘氨酸的制备方法 | |
| CN104355990B (zh) | 一种d-乙酯生产中回收和套用l-(+)-酒石酸的方法 | |
| US2929839A (en) | Process for recovering glutamic acid | |
| US5210288A (en) | Process for the preparation of d-(-)-4-hydroxyphenylglycine and l-(+)-4-hydroxyphenylglycine, starting from d.l.-4-hydroxyphenylglycine | |
| CN112375007B (zh) | 一种制备甘氨酸乙酯盐酸盐过程中产生的脚料的处理工艺 | |
| KR940000810B1 (ko) | 결정상태의 글루타민산을 제조하는 방법 | |
| US1582472A (en) | Manufacture of glutamic acid and salts thereof | |
| US2214115A (en) | Process of making mono-sodium glutamate from gluten | |
| NO149779B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av d-(-)-fenylgycinforbindelser ved enzymatisk hydantoinhydrolyse | |
| US4613688A (en) | Optical resolution process for DL-cysteine | |
| KR840000518B1 (ko) | 2,6-디클로로-4-니트로 아닐린의 제조방법 | |
| US3206506A (en) | Separation of acetylglutamine | |
| EP0253740A1 (fr) | Procédé de préparation d'une solution aqueuse du sel de sodium de la méthionine | |
| US2380890A (en) | Preparation of glutamic acid hydrochloride | |
| Giacobbe et al. | Production of 6APA in the penicillin G fermentation plant by using fiber-entrapped penicillin amidase | |
| US4028406A (en) | Process of preparing penicillamine | |
| US4054489A (en) | Method of preparing l-glutamic acid and its sodium salt | |
| JP2951785B2 (ja) | Ｌ−フェニルアラニンの晶析方法 | |
| CN109776448B (zh) | 一种非布司他a晶型的制备方法 | |
| CN105506016A (zh) | 酶法生产dl-天冬氨酸的方法 | |
| JP4614180B2 (ja) | グルタミン酸の転移再結晶による精製方法 |