PL114673B2 - Process for purification of alpha-pyroglutamic acid from impurities,especially from alpha-glutamic acid and derivatives of alpha-pyroglutamic acid - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania kwasu L-piroglutaminowego od zanieczyszczen, zwlasz¬ cza od kwasu L-glutaminowego i pochodnych kwasu L- piroglutarninowego. Kwas przeznaczony jest do syntezy peptydów naturalnych i ich analogów.Równolegle do dwóch istniejacych sposobów produk¬ cji kwasu L-piroghitaminowegoznanesaw zasadzie dwa sposoby jego oczyszczania, których istota zalezy od rodzaju zanieczyszczen towarzyszacych, co scislezwiaza¬ ne jest ze sposobem produkcji. Starszy sposób produkcji kwasu L-piroglutaminowego to bezposrednia termiczna dehydratacja kwasu L-glutam inowego. Surowy preparat zawierajacy kwas L-glutaminowy oczyszczalo sie przez krystalizacje z wody. Ostatni z opracowanych sposobów oczyszczania polegal na frakcyjnej krystalizacji prepara¬ tu z wody. zebraniu siedmiu frakcji, z których tylko jedna, otrzymywana z wydajnoscia 16,8%, miala charakterystyke odpowiadajaca czystemu produktowi, tj. temperature topnienia 160-161°C i skrecalnosc wfcisciwa [ sposób zmudny i malo wydajny. Fakt ten spowodowal opracowanie drugiego sposobu produkcji kwasu L- piroglutaminowego. Jest on wieloetapowy i polega na przeprowadzeniu kwasu L-glutaminowcgo w chlorowo¬ dorek -y-estru metylowego, usunieciu / estru chlorowo¬ doru i cyklizacji wolnego estru do kwasu L-pirogiu ta mi¬ nowego. W tym sposobie produkcji surowy preparat zawierajacy pochodne kwasu L-piroglutaminowego oczyszcza sie przez rozpuszczenie w metyloetyloketonie i wytracenie czterochlorkiem wegla. Otrzymuje sie pro¬ duktotemperaturzetopnienia 159- 160,3*C i skrecalnosci wlasciwej [o]"3,d=-11.7° (c 4. woda). Calkowita wydajnosc tego sposobu otrzymywania kwasu L- piroglutaminowego wynosi 12z, liczac na wyjsciowy w syntezie kwas L-glutaminowy. Zastosowane oczyszcza¬ nie nie pozwala jednak na oddzielenie od kwasu L- piroglutaminowego kwasu L-ghitaminowego. gdy z w uzytym do oczyszczania ukladzie rozpuszczalników wlasnosci rozpuszczania obydwu kwasów sa takie »ame.Obok tych dwóch podstawowych sposobów oczy sz¬ czania kwasu L-piroglutaminowego znanych jest szereg innych, ale nie byly one stosowane w produkcji kwasu, a tylko w szczególnych przypadkach, w których kwas L- pirogiu taminowy otrzymywano w toku badan przemian pochodnych kwasu L-glutaminowcgo kwasu L-piroglu¬ taminowego. Te sposoby oczyszczania kwasu L- piroglutaminowego prowadza do jego oczyszczania od innych zanieczyszczen niz kwas L-glutaminowy i mozna je podzielic na dwie grupy. Pierwsza grupa polega na krystalizacji przez rozpuszczenie próbki kwasu L- pirogiutarninowego w rozpuszczalniku organicznym, takim jak octan etylu, aceton lub alkohol etylowy w temperaturze wrzenia roztworu i oziebieniu roztworu.Druga grupa sposobów oczyszczania kwasu L-piroglu¬ taminowego polega na krystalizacji przez rozpuszczenie próbki w rozpuszczalniku organicznym, takim jak octan etylu lub mieszanina octanu etylu i alkoholu etylowego lub dioksan w temperaturze pokojowej i wytraceniu go eterem naftowym lub eterem etylowym.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze handlowe preparaty kwasu L-piroglutaminowego, przechowywane w tempe¬ raturze pokojowej ulegaja powolnej hydrolizie do kwasu3 114 673 4 ! .-glutaminowego. Tak zanieczyszczonego preparatu nie powinno sie uzywac w synte/ie peptydów, gdyz otrzymuje mc wówczas obok peptydu L-pi rogi ulani ylo- wego peptyd L-glutamylowy. eo /mniejsza wydajnosc \vntezy wlasciwego produktu i moze spowodowac koniecznosc rozwiazywania problemów rozdzialu pep¬ tydów Ponadto ^twierdzilismy w tych preparatach obecnosc dwóch pochodnych kwaMi L-piroglutamino- wego, pochodzacych najprawdopodobniej z proce sujego produkcji. Usuniecie tych dwóch pochodnych udaje sie latwo przez krystalizacje preparatów kwasu L-piroglu- taminowego sposobami opisanymi w literaturze. Zasto¬ sowanie jednak zadnego z nich nie prowadzi do oddzielenia od kwasu L-piroglutaminowego kwasu L- glutaminowego.Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie sposobu oczyszczania kwasu L-piroglutaminowego do stopnia czystosci chromatograficznej i jednorodnosci sterycznej.Istota niniejszego wynalazku jesi sposób oczy s/czania kwasu L-piroglutaminowego od zanieczyszczen, a w szczególnosci od kwasu L-glutaminowego i pochodnych kwasu L-piroglutaminowego przez krystalizacje, polega¬ jacy na rozpuszczeniu zanieczyszczonego kwasu L- piroglutaminowego w oczyszczonym kwasie octowym w ilosci zaleznej od stopnia zanieczyszczenia kwasu L- piroglutaminowego, przy czym temperatura zev\ netrzne- go medium grzewczego nie przekracza 80 C. Po rozpuszczeniu roztwór wychladza sie do temperatury 4°C. oddziela wykrystalizowany kwas L-piroglutamino- wy. zageszcza przesacz do okolo polowy pierwotnej objetosci, oddziela wykrystalizowany kwas L-pirosluta- minowy, ponownie przesacz zageszcza do okolo 1/4 pierwotnej objetosci i oddziela wykrystalizowany kwas L-pirogiut aminowy. Kwas octowy do powyzszej krysta¬ lizacji oczyszcza sie przez usuniecie z niego wody i substancji redukujacych.Opracowany sposób charakteryzuje sie prostota wykonania, wysoka wydajnoscia i uniwersalnoscia tzn. przy pomocy jednego rozpuszczalnika UMiua sie wszystkie zanieczyszczenia. Produkt oczyszczony sposo¬ bem wedlug wynalazku ma prawidlowa temperature topnienia mieszczaca sie w waskim przedziale, jest steryczmejednorodny i na 0.2mm warstwiesihkazelujest chromatograficznie jednorodny w trzech ukladach rozpuszczalników: (I) chloroform :metanol:stezony amoniak -12:9:4: (2) n-butanol: kwas octowy : octan etylu : woda ^ 1:1: 1: 1; (3) chloroform: metanol: 1:10.Wynalazek ilustruje przykfcid.Przyklad. 106ghandlowego kwasu L-piroglutamino¬ wego firmy Aknengesellschaft Hukao temperaturze top¬ nienia 146-155°Ciskrecalnosci wlasciwej [a]20D=-10,25° (c 4, woda), zawierajacego kwas L-glutaminowy oraz -y-ester i 7-amid kwasu L-glutaminowego rozpuszczono przy intensywnym mieszaniu w 157ml oczyszczonego kwasu octowego pod chlodnica zwrotna, w kolbie umieszczonej na lazni wodnej o temperaturze 80°C.Roztwór pozostawiono jedna dobe do krystalizacji w temperaturze 20°C i jedna dobe w 4CC. odsaczono pierwszy rzut. przemyto go mieszanina myjaca, skladaja¬ ca sie z acetonu i kwasu octowego w stosunku 10: l. przesacz zatezono do okolo 80ml poczatkowo na pompce wodnej a nastepnie na pompie olejowej pod cisnieniem 666,61 Pa. umieszczajac kolbe w lazni wodnej o temperaturze 40°C. Roztwór pozostawiono do krystalizacji drugiego rzutu w warunkach wczesniej podanych. Zebrano drugi rzut. przemyto go mieszanina myjaca, przesacz zatezono do okolo 40ml objetosci i pozostawiono do krystalizacji trzeciego rzutu. Zebrano trzeci rzut, przemyto go mieszanina myjaca i wszystkie trzy rzuty polaczono razem. Otrzymano 83.57g produktu, co stanowi 79% wydajnosci. Produkt mial temperature topnienia 161-l62l5°C i na 0,20mm warstwie silikazelu bylchromatograficzniejednorodny w trzech ukladach rozpuszczalników. Wspólczynnik Rr w ukladziechloroform:metanol:stezony amoniak = 12:9:4 wynosi 0,51; wspólczynnik R, w ukladzie n-buta- nol: kwas octowy: octan etylu: woda =1:1:1:1 wynosi 0,65; wspólczynnik Rf w ukbdzie chloroform : metanol — = 1:10 wynosi 0.60. Skrecalnosc wlasciwa [a]\= -ll,5cC(c 4. woda).Kwas octowy do krystalizacji oczyszczano nastepuja¬ co: 400ml kwasu octowego czda firmy Panstwowe Przedsiebiorstwo Handlowe Polskie Odczynniki Chemi¬ czne Gliwice wymrazano w temperaturze 4°C, oddzielo¬ no wode. do pozostalosci dodano 8.1 g nadmanganianu potasu, ogrzewano pod chlodnica zwrotna w ciagu 6 godzin i destylowano zbierajac trakcje wrzaca w I17-118°C Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania kwasu L-piroglutaminowego od zanieczyszczen, zwlaszcza od kwasu L-glutaminowe¬ go i pochodnych kwasu L-pirog!utarninowego przez krystalizacje, znanrienay tym, ze kwas L-piroglutamino- w\ rozpuszcza sie w oczyszczonym kwasie octowym, przy czym temperatura zewnetrznego medium grzewcze¬ go nie przekracza 80°C, wychladza roztwór do 4C. oddziela wykrystalizowany kwa L-piroglutaminowy, zageszcza przesacz do okolo polowy pierwotnej objetosci, oddziela wykrystalizowany kwas L-pirogluta- minowy, ponownie zageszcza do okob 1/4 pierwotnej objetosci i oddziela wykrystalizowany kwas L-pirogluta- minowy. 2. Sposób wedlug zastrz. I, znamienny tym, ze stosuje sie kwas octowy oczyszczony od wody i substancji redukujacych.Prac P.lier.il l;P PRL. Nakfcid 120 eg/_ Ccna 100 z! PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania kwasu L-piroglutaminowego od zanieczyszczen, zwlaszcza od kwasu L-glutaminowe¬ go i pochodnych kwasu L-pirog!utarninowego przez krystalizacje, znanrienay tym, ze kwas L-piroglutamino- w\ rozpuszcza sie w oczyszczonym kwasie octowym, przy czym temperatura zewnetrznego medium grzewcze¬ go nie przekracza 80°C, wychladza roztwór do 4C. oddziela wykrystalizowany kwa L-piroglutaminowy, zageszcza przesacz do okolo polowy pierwotnej objetosci, oddziela wykrystalizowany kwas L-pirogluta- minowy, ponownie zageszcza do okob 1/4 pierwotnej objetosci i oddziela wykrystalizowany kwas L-pirogluta- minowy.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. I, znamienny tym, ze stosuje sie kwas octowy oczyszczony od wody i substancji redukujacych. Prac P.lier.il l;P PRL. Nakfcid 120 eg/_ Ccna 100 z! PL