PL166014B1 - Method for the production of -L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride - Google Patents
Method for the production of -L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochlorideInfo
- Publication number
- PL166014B1 PL166014B1 PL28643890A PL28643890A PL166014B1 PL 166014 B1 PL166014 B1 PL 166014B1 PL 28643890 A PL28643890 A PL 28643890A PL 28643890 A PL28643890 A PL 28643890A PL 166014 B1 PL166014 B1 PL 166014B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- phenylalanine
- acid
- reaction mixture
- aspartic acid
- per mole
- Prior art date
Links
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania chlorowodorku estru metylowego -L-aspartylo-L-fenyloalaruny, ( -APM), bez 57) wyodrębniania produktu przejściowego jako substraty kwas asparajgnowy kwosmrówkoϋoo bszwodnńk octowy i L-fenyloalaninę, znamienny tym, że (a) formyluje się kwas L-asparaginowy w mieszaninie reakcyjnej zawierającej 1,2-1,35 równoważników molowych kwasu mrówkowego na mol kwasu asparaginowego, 2,2-2,9 moli bezwodnika octowego na mol kwasu asparaginowego 1 co najmniej 0,3 równoważników molowych drugorzędowego alkoholu, w odniesieniu do całkowitej ilości dodanego kwasu octowego, ewentualnie w obecności katalizatora, przy czym bezwodnik octowy dodaje się albo jednorazowo w ilości 2,3-2,9 moli na mol kwasu asparaginowego albo w dwóch porcjach, najpierw w ilości co najmniej 2,0 moli na mol kwasu asparaginowego, a później w ilości około 0,2 moli na mol kwasu asparaginowego, następnie (b) sprzęga się in situ tak wytworzony bezwodnik N-foęmyldaspaęagmdwy z Lfenyloalaniną, w obecności co najmniej 7 równoważników molowych kwasu octowego, w odniesieniu do Lfenyloalanlno i ewentualniew obecności estru alkilowego i/lub alkoholu z zawadą przestrzenną, w temperaturze 5-60°C, otrzymując izomery , -N-fdęmolo-L-atpaętyldL-fenoldalanmo, (c) odformylowuje się powyższe izomery, dodając około 1,2 mola kwasu solnego na mol kwasu asparaginowego, (d) usuwa się z mieszaniny reakcyjnej pozostały kwas octowy i mrówkowy, (e) estryfikuje się odfdrmoldoanj izomery, dodając do mieszaniny reakcyjnej 1-10% wagowych metanolu,...1. A method for the preparation of -L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride (-APM), without isolating the intermediate product as the substrates aspartic acid, acetic acid formaldehyde and L-phenylalanine, characterized in that (a) L-aspartic acid is formylated in a reaction mixture containing 1.2-1.35 molar equivalents of formic acid per mole of aspartic acid, 2.2-2.9 moles of acetic anhydride per mole of aspartic acid and at least 0.3 molar equivalents of a secondary alcohol, based on the total amount of acetic acid added, optionally in the presence of a catalyst, wherein acetic anhydride is added either at once in an amount of 2.3-2.9 moles per mole of aspartic acid or in two portions, first in an amount of at least 2.0 moles per mole of aspartic acid, and then in an amount of about 0.2 moles per mole of aspartic acid, then (b) coupling the thus produced N-formyl acetate anhydride in situ with L-phenylalanine, in the presence of at least 7 molar equivalents of acetic acid, with respect to L-phenylalanine and optionally in the presence of an alkyl ester and/or a hindered alcohol, at a temperature of 5-60°C, to obtain the isomers -N-formyl-L-atpaethyl-L-phenyl acetate, (c) deformylating the above isomers by adding about 1.2 moles of hydrochloric acid per mole of aspartic acid, (d) removing the remaining acetic acid and formic acid from the reaction mixture, (e) esterifying the deformyl isomers by adding to the reaction mixture 1-10% by weight of methanol,...
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania chlorowodorku estru metylowego a-Laspartylo-L-fenyloalaniny (α-APM (HCl)), bez wyodrębniania produktu przejściowego. Związek ten jest stosowany do wytwarzania estru metylowego α-L-aspartylo-L-fenyloalaniny (a-APM) -środka słodzącego, który jest około 200 razy słodszy niż sacharoza. Siła słodząca tego dipeptydu umożliwia słodzenie produktów żywnościowych i napojów mniejszą jego ilością niż w przypadku słodzenia cukrem. W konsekwencji, umożliwia to milionom konsumentów zmniejszenie ilości pobranych kalorii bez zaprzestania spożywania słodyczy. Ponadto środek ten jest pozbawiony nieprzyjemnego posmaku, który mają inne środki słodzące, takie jak sacharyna i cyklaminian.The present invention provides a method for preparing α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride (α-APM (HCl)) without isolating the intermediate. This compound is used to produce α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester (α-APM), a sweetener that is approximately 200 times sweeter than sucrose. The sweetening power of this dipeptide allows food and beverages to be sweetened with less sucrose than would be the case with sugar. Consequently, this allows millions of consumers to reduce their caloric intake without stopping their sweet tooth. Furthermore, this sweetener lacks the unpleasant aftertaste associated with other sweeteners, such as saccharin and cyclamate.
Sposób według wynalazku umożliwia zwiększenie stosunku α/β APM(HCl) i wytwarzanie końcowej mieszaniny reakcyjnej α/β APM(HCl) o lepkości umożliwiającej przelewanie.The method of the invention allows for increasing the α/β ratio of APM(HCl) and producing a final α/β APM(HCl) reaction mixture with a pourable viscosity.
a -APM nie jest nowym związkiem i znany jest z opisu patentowego Stanów Zjedn. Ameryki nr 3492131 z 1970 r. Od tego czasu zostały opublikowane liczne opisy patentowe dotyczące różnych sposobów jego wytwarzania i związków pokrewnych oraz obszerna literatura na temat wpływu, jaki wywarł ten dipeptyd na przemysł niskokalorycznych środków słodzących. Jednak aż do chwili obecnej sposoby wytwarzania obejmowały kosztowne procesy wydzielenia i odzyskiwania, które w konsekwencji obarczały konsumenta.a-APM is not a new compound and is known from U.S. Patent No. 3,492,131 of 1970. Since then, numerous patents have been published on various methods of making it and related compounds, and a large literature has been published on the impact this dipeptide has had on the low-calorie sweetener industry. However, until now, production methods have involved expensive isolation and recovery processes, which have consequently placed a burden on the consumer.
Sposobem według wynalazku uzyskuje się porównywalną wydajność żądanego produktu końcowego bez potrzeby wyodrębniania produktów przejściowych, jak to było wymagane w znanych sposobach.The process of the invention provides a comparable yield of the desired end product without the need to isolate intermediate products as required by known processes.
Ester metylowy α-L-aspartylo-L-fenyloalaniny jest dipeptydem złożonym zasadniczo z 2 aminokwasów, kwasu L-asparaginowego i L-fenyloalaniny. Wiadomo, że słodzące własności dipeptydu zależą od stereochemii tych pojedynczych aminokwasów. Każdy z tych aminokwasów może występować w postaci D lub L i stwierdzono, że estry L-aspartylo-L-fenyloalaniny są słodkie, podczas gdy odpowiednie izomery D-D, D-L i L-D nie wykazują tej cechy. Kombinacje izomerów, które zawierają dipeptyd L-L, DL-aspartylo-L-fenyloalaninę, L-aspartylo-DL-fenyloalaninę i DLaspartylo-DL-fenyloalaninę są słodkie ale, tylko w połowie tak słodkie jak izomer L-L, ponieważ racemat zawiera 1/2 grup L-L.α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester is a dipeptide composed essentially of two amino acids, L-aspartic acid and L-phenylalanine. The sweetening properties of the dipeptide are known to depend on the stereochemistry of these individual amino acids. Each of these amino acids can exist in either the D or L form, and L-aspartyl-L-phenylalanine esters have been found to be sweet, whereas the corresponding D-D, D-L, and L-D isomers do not exhibit this characteristic. Isomer combinations that include the L-L dipeptide, DL-aspartyl-L-phenylalanine, L-aspartyl-DL-phenylalanine, and D-Laspartyl-DL-phenylalanine are sweet, but only half as sweet as the L-L isomer, because the racemate contains half the L-L groups.
166 014166 014
Dipeptyd wytwarza się przez reakcję sprzęgania, w której kwas L-asparaginowy łączy się z L-fenyloalaniną lub jej estrem metylowym. Taka reakcja sprzęgania wymaga obecności grup zabezpieczających grupy aminowe w kwasie asparaginowym, takich jak grupa formylowa, acetylowa, acetyloacetylowa, benzylowa, podstawiona i niepodstawiona karbobenzoksy, tertbutoksykarbonylowa i grupa soli halogenowodorkowej. Grupy zabezpieczające grupy aminowe często określa się w literaturze jako grupy N-zabezpieczające, a w sposobie według wynalazku środkiem blokującym jest grupa formylowa stąd określa się ją jako N-formylową. Bezwodnik N-formyloasparaginowy jest szeroko stosowanym związkiem wyjściowym np. w procesie opisanym w opisie patentowym Stanów Zjedn. Ameryki nr 4173 562.The dipeptide is prepared by a coupling reaction in which L-aspartic acid is combined with L-phenylalanine or its methyl ester. This coupling reaction requires the presence of amino-protecting groups on the aspartic acid, such as formyl, acetyl, acetylacetyl, benzyl, substituted and unsubstituted carbobenzoxy, tert-butoxycarbonyl, and hydrohalide salt groups. Amino-protecting groups are often referred to in the literature as N-protecting groups, and in the process of the invention, the blocking agent is the formyl group, hence the term N-formyl. N-formyl aspartic anhydride is a widely used starting material, e.g., in the process described in U.S. Patent No. 4,173,562.
Reakcję sprzęgania prowadzi się w rozpuszczalniku i zwykle stanowi to etap w kilku opatentowanych sposobach wytwarzania estru metylowego α-L-aspartylo-L-fenyloalaniny (α-APM); opisy patentowe Stanów Zjedn. Ameryki nr nr 3962207, 4173662 i opis patentowy EPO nr 127 411. Podczas reakcji sprzęgania dwóch aminokwasów powstają dwa izomery jako związki przejściowe o stechiometrii, która ostatecznie determinuje własności słodzące danej cząsteczki. Pożądanym produktem jest izomer a, który w wydzielonych frakcjach czystego α-APM ma 130-200 razy większą siłę słodzącą niż cukier. Frakcja izomeru fi, jednak, nie wykazuje takiej właściwości.The coupling reaction is carried out in a solvent and is typically a step in several patented processes for the production of α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester (α-APM); U.S. Patent Nos. 3,962,207, 4,173,662, and EPO Patent No. 127,411. The coupling reaction of two amino acids produces two isomers as intermediates with stoichiometry that ultimately determines the sweetening properties of the molecule. The desired product is the α-isomer, which in isolated fractions of pure α-APM has 130-200 times greater sweetening power than sugar. The β-isomer fraction, however, does not exhibit this property.
Celem wynalazku jest ulepszenie sposobu wytwarzania a-APM(HCl), które prowadzi do niższych kosztów produkcji i zwiększa wydajność izomeru a pożądanego produktu końcowego.The aim of the invention is to improve the process for producing a-APM(HCl) which leads to lower production costs and increases the yield of the a-isomer of the desired end product.
Izomery a i β APM są przedstawione odpowiednio wzorami 1 i 2.The α and β isomers of APM are represented by formulas 1 and 2, respectively.
Stwierdzono, że tworzenie się reakcji sprzęgania izomerów a i β i ich stosunek zależą od rodzaju, stosowanego do reakcji sprzęgania rozpuszczalnika, temperatury reakcji i jakości rozpuszczalników. Według opisu patentowego Stanów Zjedn. Ameryki nr 4173 562 uzyskuje się stosunek izomerów α/β 75:25, gdy jako rozpuszczalnik stosuje się kwas octowy, a reakcję sprzęgania prowadzi się w 50°C. Stosunek molowy kwasu octowego do fenyloalaniny musi wynosić co najmniej 10:1. Gdy stosunek molowy kwasu octowego do L-fenyloalaniny zmniejsza się do 6:1, stosunek izomerów α/β znacznie spada do 69/31.It has been found that the formation of the α- and β-isomer coupling reaction and their ratio depend on the type of solvent used for the coupling reaction, the reaction temperature, and the quality of the solvents. According to U.S. Patent No. 4,173,562, a 75:25 α/β isomer ratio is obtained when acetic acid is used as the solvent and the coupling reaction is carried out at 50° C. The molar ratio of acetic acid to phenylalanine must be at least 10:1. When the molar ratio of acetic acid to L-phenylalanine is reduced to 6:1, the α/β isomer ratio drops significantly to 69/31.
Sposobem według wynalazku można zwiększyć stosunek α/β nawet do około 80/20, jeżeli kwas octowy stosowany jako rozpuszczalnik w reakcji sprzęgania częściowo zastąpi się estrem alkilowym, alkoholem z zawadą przestrzenną lub ich mieszaniną. Przez alkohol z zawadą przestrzenną należy rozumieć alkohol drugorzędowy lub trzeciorzędowy.The process of the invention can increase the α/β ratio to as much as about 80/20 if the acetic acid used as a solvent in the coupling reaction is partially replaced by an alkyl ester, a sterically hindered alcohol, or a mixture thereof. By sterically hindered alcohol is meant a secondary or tertiary alcohol.
Problem związany ze stosowaniem tych rozpuszczalników polega na tym, że po 0,5-3 godzinach reakcji mieszanina reakcyjna zestala się i zasadniczo niemożliwe jest jej mieszanie lub usunięcie z reaktora. Z dwóch powodów niezbędny jest układ reakcyjny, który nadawałby się do mieszania. Po pierwsze mieszanie zapewnia skontaktowanie reagentów, dzięki czemu zachodzi całkowita reakcja. Po wtóre, rozpuszczalnik musi być później usunięty przez destylację.The problem with using these solvents is that after 0.5-3 hours of reaction, the reaction mixture solidifies and is essentially impossible to stir or remove from the reactor. A stirred reaction system is essential for two reasons. First, stirring ensures contact between the reactants, ensuring complete reaction. Second, the solvent must be removed later by distillation.
Inny problem, który występuje w znanych sposobach polega na tym, że traci się 25% lub więcej α-APM, który pozostaje w roztworze reakcyjnym (patrz opis patentowy Stanów Zjedn. Ameryki nr 4 173 562). Dalszy problem polega na tym, że w sposobie według tego opisu patentowego z mieszaniny reakcyjnej zawierającej kwas asparaginowy, duży nadmiar kwasu mrówkowego i bezwodnik octowy powstaje bezwodnik N-formylo-asparaginowy. W pewnym momencie nadmiar kwasu mrówkowego musi być usunięty przez destylację i oddzielony od kwasu octowego, co podnosi koszt produktu końcowego.Another problem that occurs with the known processes is that 25% or more of the α-APM is lost and remains in the reaction solution (see U.S. Patent No. 4,173,562). A further problem is that in the process according to this patent, N-formyl aspartic anhydride is formed from the reaction mixture containing aspartic acid, a large excess of formic acid, and acetic anhydride. At some point, the excess formic acid must be removed by distillation and separated from the acetic acid, which increases the cost of the final product.
Z opisu patentowego Stanów Zjedn. Ameryki nr 3 962 207 znany jest podobny proces, w którym chlorowodorek bezwodnika L-asparaginowego sprzęga się z estrem metylowym Lfenyloalaniny. W tym sposobie wymagana jest duża ilość estru metylowego L-fenyloalaniny, co podnosi koszt końcowego produktu. Po drugie, tworzy się znaczna ilość tripeptydów, które muszą być usunięte, a w związku z tym występuje konieczność zastosowania kosztownych i skomplikowanych technik rozdzielania. Niedogodności tych pozbawiony jest sposób według wynalazku.U.S. Patent No. 3,962,207 describes a similar process in which L-aspartic anhydride hydrochloride is coupled with L-phenylalanine methyl ester. This method requires a large amount of L-phenylalanine methyl ester, which increases the cost of the final product. Second, a significant amount of tripeptides is formed, which must be removed, necessitating the use of expensive and complex separation techniques. The method of the present invention overcomes these drawbacks.
Z opisu patentowego Stanów Zjedn. Ameryki nr 3933781 znany jest sposób wytwarzania chlorowodorku estru metylowego α, -L-aspartylo-L-fenyloalaniny przy zastosowaniu jako substratu wydzielonego bezwodnika N-formylo-L-asparaginowego.United States Patent No. 3,933,781 describes a method for producing α,-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride using isolated N-formyl-L-aspartic anhydride as a substrate.
166 014166 014
Ponadto, z opisu patentowego Stanów Zjedn. Ameryki nr 4810816 znany jest jednoreaktorowy proces, w którym stosuje się takie ilości kwasu mrówkowego i kwasu L-asparaginowego, że na końcu etapu formylowania bezwodnik N-formylo-L-asparaginowy znajduje się w stanie zawiesiny w kwasie octowym, wolnym od kwasu mrówkowego i bezwodnika octowego, która jest bardzo trudna do mieszania.Furthermore, U.S. Patent No. 4,810,816 discloses a single-reactor process in which such amounts of formic acid and L-aspartic acid are used that at the end of the formylation step, the N-formyl-L-aspartic anhydride is in a suspension in acetic acid, free of formic acid and acetic anhydride, which is very difficult to mix.
Wszystkie wady znynych sposobów eliminuje sposób według wynalazku.All the disadvantages of known methods are eliminated by the method according to the invention.
Istotą niniejszego wynalazku jest wzajemne oddziaływanie określonych etapów procesu, który umożliwia łatwe prowadzenie procesu w jednym reaktorze; mianowicie, reguluje się w taki sposób poziom rozpuszczalników, że cały czas utrzymuje się mieszaninę reakcyjną w stanie nadającym się do mieszania, a jednocześnie uzyskuje się zaskakująco ulepszony stosunek izomerów α/β.The essence of the present invention is the interplay of specific process steps that allows the process to be easily carried out in a single reactor; namely, the solvent level is adjusted so that the reaction mixture is kept in a stirrable state at all times, while at the same time achieving a surprisingly improved α/β isomer ratio.
W znanych sposobach, rozpuszczalniki musiały być zawracanie po każdym etapie procesu. Tak np. gdy tworzono bezwodnik N-formylo-L-asparaginowy w znanym procesie, nadmiar kwasu mrówkowego i kwasu octowego musiał być usuwany przez destylację lub innymi metodami.In known methods, solvents had to be recycled after each process step. For example, when N-formyl-L-aspartic anhydride was formed in the known process, excess formic acid and acetic acid had to be removed by distillation or other methods.
Żadna ze znanych publikacji nie ujawnia specyficznego etapu formylowania, zastosowanego w sposobie według niniejszego wynalazku, który umożliwia konwersję nadmiaru reagentów w rozpuszczalnik, nadający się do reakcji sprzęgania; żadna z nich nie sugeruje nawet takiej możliwości. Dzięki tej konwersji, mały nadmiar niektórych reagentów można zastosować dla ulepszenia kinetyki etapu formylowania, ajednocześnie nadmiar ten nie może niekorzystnie wpływać na etap sprzęgania, ponieważ przekształca się go w odpowiedni rozpuszczalnik.None of the known publications disclose a specific formylation step, used in the process of the present invention, that allows for the conversion of an excess of reactants into a solvent suitable for the coupling reaction; none of them even suggests such a possibility. By this conversion, a small excess of some reactants can be used to improve the kinetics of the formylation step, while at the same time this excess cannot adversely affect the coupling step because it is converted into a suitable solvent.
W związku z tym, jednoreaktorowy sposób według wynalazku, w którym produkty uboczne reakcji formylowania wykorzystuje się jako rozpuszczalnik reakcji sprzęgania, eliminuje wiele problemów związanych z rozdzielaniem i znacznie ułatwia proces i obniża jego koszty. Jednocześnie rozcieńczanie środowiska reakcji sprzęgania estrem i/lub alkoholem z zawadą przestrzenną poprawia wydajność α-APM/HCl.Therefore, the single-reactor method of the invention, in which the formylation byproducts are used as the coupling solvent, eliminates many separation problems and significantly simplifies and reduces the process costs. At the same time, diluting the coupling reaction medium with a hindered ester and/or alcohol improves the yield of α-APM/HCl.
Według wynalazku jednoreaktorowy sposób wytwarzania chlorowodorku estru metylowego α-L-aspartylo-L-fenyloalaniny, przy zastosowaniu jako substratów kwasu asparaginowego, kwasu mrówkowego, bezwodnika octowego i L-fenyloalaniny polega na tym, że:According to the invention, a single-reactor method for the production of α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride using aspartic acid, formic acid, acetic anhydride and L-phenylalanine as substrates consists in the following:
(a) formyluje się kwas L-asparaginowy w mieszaninie reakcyjnej zawierającej 1,2-1,35 równoważników molowych kwasu mrówkowego na mol kwasu asparaginowego, 2,2-2,9 moli bezwodnika octowego na mol kwasu asparaginowego i co najmniej 1,3 równoważników molowych drugorzędowego alkoholu w odniesieniu do całkowitej ilości dodanego kwasu octowego, ewentualnie w obecności katalizatora, przy czym bezwodnik octowy dodaje się albo jednorazowo w ilości 2,3-2,9 moli na mol kwasu asparaginowego albo w dwóch porcjach, najpierw w ilości co najmniej 2,0 moli na mol kwasu asparaginowego, a później w ilości około 6,2 moli na mol kwasu asparaginowego, następnie (b) sprzęga się in situ tak wytworzony bezwodnik N-formylomyloasparaginowy z Lfenyloalaniną, w obecności co najmniej 7 równoważników molowych kwasu octowego, w odniesieniu do L-fenyloalaniny i ewentualnie w obecności estru alkilowego i/lub alkoholu z zawadą przestrzenną, w temperaturze 5-60°C, otrzymując izomery α, β-N-formylo-L-aspartylo-L-fenyloalaniny, (c) odformylowuje się powyższe izomery, dodając około 1,2 mola kwasu solnego na mol kwasu asparaginowego, (d) usuwa się z mieszaniny reakcyjnej pozostały kwas octowy i mrówkowy, (e) estryfikuje się odformylowane izomery, dodając do mieszaniny reakcyjnej 1-10% wagowych metanolu, 32-50% wagowych wody i HCl w ilości odpowiadającej 9-18% wagowych, przy czym otrzymuje się chlorowodorek α i β-APM, z którego wytrąca się chlorowodorek α-APM oraz (f) wydziela się wytrącony chlorowodorek α-APM.(a) formylating L-aspartic acid in a reaction mixture comprising 1.2-1.35 molar equivalents of formic acid per mole of aspartic acid, 2.2-2.9 molar equivalents of acetic anhydride per mole of aspartic acid and at least 1.3 molar equivalents of a secondary alcohol based on the total amount of acetic acid added, optionally in the presence of a catalyst, wherein acetic anhydride is added either in one go in an amount of 2.3-2.9 moles per mole of aspartic acid or in two portions, first in an amount of at least 2.0 moles per mole of aspartic acid and then in an amount of about 6.2 moles per mole of aspartic acid, then (b) coupling in situ the N-formylmylaaspartic anhydride thus produced with L-phenylalanine in the presence of at least 7 molar equivalents of acetic acid (c) deformylating the above isomers by adding about 1.2 moles of hydrochloric acid per mole of aspartic acid, (d) removing the remaining acetic and formic acid from the reaction mixture, (e) esterifying the deformylated isomers by adding 1-10% by weight of methanol, 32-50% by weight of water and 9-18% by weight of HCl to the reaction mixture, whereby α and β-APM hydrochloride is obtained, from which α-APM hydrochloride precipitates, and (f) isolating the precipitated hydrochloride. α-APM.
Korzystnie, jako drugorzędowy alkohol w etapie (a) stosuje się alkohol izopropylowy.Preferably, isopropyl alcohol is used as the secondary alcohol in step (a).
Korzystnie etap sprzęgania (b) prowadzi się w obecności estru alkilowego, alkoholu z zawadą przestrzenną lub ich mieszaniną, w ilości 1,2-4,7 moli na mol L-fenyloalaniny.Preferably, the coupling step (b) is carried out in the presence of an alkyl ester, a sterically hindered alcohol or a mixture thereof in an amount of 1.2-4.7 moles per mole of L-phenylalanine.
Ponadto, korzystnie etap odformylowania (c) obejmuje dodatkowo dodawanie metanolu w ilości skutecznie estryfikującej kwas mrówkowy i octowy znajdujące się w mieszaninie reakcyjnej, a etap (d) obejmuje usuwanie wytworzonego octanu i mrówczanu metylu, przy czym szczególnieFurthermore, preferably the deformylation step (c) further comprises adding methanol in an amount effective to esterify the formic acid and acetic acid present in the reaction mixture, and step (d) comprises removing the methyl acetate and methyl formate formed, particularly
166 014 korzystnie etap sprzęgania.(b) obejmuje ponadto destylację próżniową kwasu octowego, alkoholu z zawadą przestrzenną i estrów obecnych w mieszaninie reakcyjnej, przed etapem odformylowania (c).166 014 preferably the coupling step (b) further comprises vacuum distillation of the acetic acid, the hindered alcohol and the esters present in the reaction mixture prior to the deformylation step (c).
Najkorzystniej etap usuwania (d) prowadzi się na drodze destylacji pod ciśnieniem atmosferycznym.Most preferably, the removing step (d) is carried out by distillation at atmospheric pressure.
Etap sprzęgania (b) prowadzi się bez mieszania lub stosując mieszanie. Korzystnie, stosuje się mieszanie za pomocą mieszadła mechanicznego, zwłaszcza obracającego się z prędkością mającą od około 40 obrotów na minutę. Można też stosować mieszadło mechaniczne w sposób okresowy.The coupling step (b) is carried out without stirring or with stirring. Preferably, stirring is performed using a mechanical stirrer, especially one rotating at a speed of about 40 rpm. A mechanical stirrer can also be used in a batch manner.
Korzystnie miesza się energicznie przez około pierwsze 1/2 godziny po dodaniu Lfenyloalaniny i b/ następnie powoli lub stosując przerywanie mieszania.It is preferred to stir vigorously for approximately the first 1/2 hour after the addition of the L-phenylalanine and b/ then stir slowly or intermittently.
Korzystne jest też mieszanie za pomocą mieszadła mechanicznego, przy czym energiczne mieszanie uzyskuje się przy prędkości mieszadła około 60 obrotów na minutę, powolne mieszanie przy prędkości mieszadła około 20 obrotów na minutę, a przerywane mieszanie wówczas, gdy mieszadło pracuje co najmniej jeden raz w ciągu co najmniej 1 minuty co każde 15 minut.Mixing with a mechanical stirrer is also preferred, with vigorous mixing being achieved at a stirrer speed of about 60 rpm, slow mixing at a stirrer speed of about 20 rpm, and intermittent mixing being achieved when the stirrer is operated at least once for at least 1 minute every 15 minutes.
Korzystnie, w sposobie według wynalazku etap sprzęgania (b) prowadzi się w temperaturze około 5-40°C, otrzymując izomery α,β-N-formylo-L-aspartylo-L-fenyloalaniny, etap odformylowania (c) prowadzi się w obecności metanolu oraz etap (d) prowadzi się przez destylację próżniową nadmiaru kwasu octowego, kwasu mrówko wego, octanu metylu i mrówczanu etylu z mieszaniny reakcyjnej.Preferably, in the process of the invention, coupling step (b) is carried out at a temperature of about 5-40°C to obtain α,β-N-formyl-L-aspartyl-L-phenylalanine isomers, deformylation step (c) is carried out in the presence of methanol, and step (d) is carried out by vacuum distillation of excess acetic acid, formic acid, methyl acetate, and ethyl formate from the reaction mixture.
Ponadto, korzystnie do mieszaniny reakcyjnej dodaje się metanol podczas etapu destylacji próżniowej (d), w ilości skutecznie ułatwiającej usuwanie kwasu octowego i mrówkowego przez tworzenie odpowiednich estrów metylowych.Furthermore, preferably methanol is added to the reaction mixture during the vacuum distillation step (d) in an amount effective to facilitate the removal of acetic acid and formic acid by forming the corresponding methyl esters.
Najkorzystniejsze jest prowadzenie etapu sprzęgania (b) z zastosowaniem mieszania mieszadłem mechanicznym z prędkością poniżej około 30 obrotów na minutę.It is most preferred to conduct the coupling step (b) using a mechanical stirrer at a speed below about 30 rpm.
Reasumując, początkowo wytwarza się bezwodnik N-formylo-L-asparaginowy przez połączenie kwasu asparaginowego z bezwodnikiem octowym i kwasów mrówkowych w reakcji podobnej do znanych procesów, patrz opisy patentowe Stanów Zjedn. Ameryki nr nr 3 933 781,3 962 207 i 4 173 562 i 4810816. W sposobie według wynalazku stosuje się minimalną ilość kwasu mrówkowego (1,2-1,35 równoważników molowych na mol kwasu asparaginowego), a nadmiar przeprowadza się w mrówczan izopropylu, dodając bezwodnik octowy i alkohol izopropylowy. Formylowany bezwodnik asparaginowy następnie sprzęga się in situ dodając L-fenyloalaninę (L-Phe). Do reakcji sprzęgania ewentualnie dodaje się estru alkilowego lub alkoholu z zawadą przestrzenną, co nieoczekiwanie znacznie poprawia stosunek α/β.In summary, N-formyl-L-aspartic anhydride is initially prepared by combining aspartic acid with acetic anhydride and formic acids in a reaction similar to known processes, see U.S. Patent Nos. 3,933,781, 3,962,207, 4,173,562, and 4,810,816. In the process of the invention, a minimal amount of formic acid (1.2-1.35 molar equivalents per mole of aspartic acid) is used, and the excess is converted to isopropyl formate by adding acetic anhydride and isopropyl alcohol. The formylated aspartic anhydride is then coupled in situ by adding L-phenylalanine (L-Phe). Optionally, an alkyl ester or a hindered alcohol is added to the coupling reaction, which surprisingly significantly improves the α/β ratio.
Podczas gdy zwykle w reakcji alkoholu z bezwodnikiem powstaje ester, nieoczekiwanie alkohol z zawadą przestrzenną nie reaguje z bezwodnikiem N-formylo-asparaginowym podczas przebiegu reakcji. Reakcję sprzęgania można prowadzić słabo mieszając lub bez mieszania, aby utrzymać niską lepkość mieszaniny reakcyjnej, co daje w rezultacie nadającą się do przelewania końcową mieszaninę reakcyjną.While the reaction of an alcohol with an anhydride typically produces an ester, surprisingly, the hindered alcohol does not react with N-formyl aspartic anhydride during the reaction. The coupling reaction can be conducted with little or no stirring to maintain a low viscosity of the reaction mixture, resulting in a pourable final reaction mixture.
Wytworzony dipeptyd następnie odformylowuje się za pomocą HCl i estryfikuje się doprowadzając stężenie metanolu, wody i HCl do ilości, które skutecznie doprowadzają do wytworzenia a-APM(HCl) z wysoką wydajnością. Z mieszaniny reakcyjnej wytrąca się a-APM(HCl), który wydziela się i zobojętnia zasadą z wytworzeniem α-APM.The resulting dipeptide is then deformylated with HCl and esterified by adjusting the concentrations of methanol, water, and HCl to amounts that effectively produce α-APM(HCl) in high yield. α-APM(HCl) precipitates from the reaction mixture, which is isolated and neutralized with base to form α-APM.
W praktyce, korzystnie sposób według wynalazku zaczyna się od zmieszania kwasu Lasparaginowego z minimalną ilością kwasu mrówkowego (co najmniej 1,2 równoważnika molowego w przeliczeniu na kwas asparaginowy) i bezwodnika octowego (co najmniej 2,0 równoważniki molowe w przeliczeniu na kwas asparaginowy) w obecności katalizatora takiego jak tlenek magnezu, w wyniku czego powstaje bezwodnik N-formylo-L-asparaginowy. Odpowiednie katalizatory obejmują tlenki, wodorotlenki i sole metali i są opisane w opisach patentowych Stanów Zjedn. Ameryki nr nr 4 508 912 i 4 550 180. Reakcję tę przeprowadza się w temperaturze do około 52°C. Mieszaninę korzystnie miesza się w temperaturze około 50°C przez co najmniej około 2,5 godziny. Po około 2,5 godzinach dodaje się jeszcze około 0,2 mola bezwodnika octowego w celu przeprowadzenia nadmiaru nieprzereagowanego kwasu mrówkowego w mieszany bezwodnik mrówkowo-octowy. Po dalszych 2,5 godzinach dodaje się nadmiar alkoholu izopropylowego (coIn practice, it is preferred that the process of the invention begin by mixing L-aspartic acid with a minimal amount of formic acid (at least 1.2 molar equivalents based on aspartic acid) and acetic anhydride (at least 2.0 molar equivalents based on aspartic acid) in the presence of a catalyst such as magnesium oxide to form N-formyl-L-aspartic anhydride. Suitable catalysts include oxides, hydroxides, and metal salts and are described in U.S. Patent Nos. 4,508,912 and 4,550,180. This reaction is carried out at a temperature of up to about 52° C. The mixture is preferably stirred at about 50° C. for at least about 2.5 hours. After about 2.5 hours, another approximately 0.2 moles of acetic anhydride is added to convert the excess unreacted formic acid into mixed formic-acetic anhydride. After a further 2.5 hours, an excess of isopropyl alcohol is added (which
166 014 najmniej około 0,3 równoważnika molowego w przeliczeniu na całkowity dodany kwas mrówkowy) w celu przeprowadzenia bezwodnika mrówkowego-octowego w mrówczan izopropylu. Korzystnie stosuje się 1,3 do 1,35 równoważników molowych kwasu mrówkowego w przeliczeniu na kwas asparaginowy.166 014 at least about 0.3 molar equivalents based on total formic acid added) to convert formic acetic anhydride to isopropyl formate. Preferably, 1.3 to 1.35 molar equivalents of formic acid based on aspartic acid are used.
Alternatywnie do mieszaniny reakcyjnej można dodać od razu cały bezwodnik octowy (2,3-2,9 moli na mol kwasu asparaginowego) na początku reakcji, a drugorzędowy alkohol można dodać potem, aby zużyć nadmiar kwasu mrówkowego przez reakcję z mieszanym bezwodnikiem, w wyniku czego tworzy się odpowiedni ester. Mniejszą część bezwodnika octowego można także dodać z drugorzędowym alkoholem w jednym etapie. Korzystnie, jednak kwas mrówkowy, większą część bezwodnika octowego i katalizator miesza się przez około 2-3 godziny, po czym dodaje się mniejszą część bezwodnika octowego. Następnie reakcję prowadzi się przez dalsze 2-3 godziny mieszając, po czym dodaje się drugorzędowy alkohol (izopropanol). Taką końcową mieszaninę reakcyjną miesza się, korzystnie w około 50°C, przez dalsze 2-3 godziny aż do zakończenia.Alternatively, all of the acetic anhydride (2.3-2.9 moles per mole of aspartic acid) can be added to the reaction mixture at once at the beginning of the reaction, and the secondary alcohol can be added later to consume the excess formic acid by reaction with the mixed anhydride to form the corresponding ester. A smaller portion of the acetic anhydride can also be added with the secondary alcohol in one step. Preferably, however, the formic acid, most of the acetic anhydride, and the catalyst are mixed for about 2-3 hours, after which a smaller portion of the acetic anhydride is added. The reaction is then continued for a further 2-3 hours with stirring, after which the secondary alcohol (isopropanol) is added. This final reaction mixture is stirred, preferably at about 50°C, for a further 2-3 hours until complete.
Produkt, bezwodnik N-formylo-L-asparaginowy poddaje się następnie reakcji z N-fenyloalaniną in situ, przez co unika się stosowania kosztownych i czasochłonnych technik rozdzielania. Uboczne produkty reakcji służą jako korozpuszczalniki w reakcji sprzęgania.The product, N-formyl-L-aspartic anhydride, is then reacted with N-phenylalanine in situ, thereby avoiding the use of costly and time-consuming separation techniques. The reaction by-products serve as cosolvents in the coupling reaction.
L-fenyloalaninę sprzęga się z bezwodnikiem N-formylo-L-asparaginowym w równomolowych ilościach, ewentualnie w obecności estru alkilowego lub alkoholu z zawadą przestrzenną lub ich odpowiednich mieszanin.Stwierdzono, że ester alkilowy i/lub alkohol z zawadą przestrzenną zwiększają stosunek α/β, gdy dodaje się je w ilości odpowiadającej co najmniej około 1,2 mola na mol L-fenyloalaniny. Stosunek α/β wzrasta ze wzrastającą ilością estru lub alkoholu do momentu, w którym molowa ilość estru, alkoholu lub ich kombinacji jest w przybliżeniu 4,7 razy większa niż ilość L-fenyloalaniny. W tym momencie osiąga się poziom nasycenia, w którym stosunek izomerów pozostaje stały, niezależnie od ilości dodawanego estru lub alkoholu.L-phenylalanine is coupled with N-formyl-L-aspartic anhydride in equimolar amounts, optionally in the presence of an alkyl ester or a hindered alcohol or suitable mixtures thereof. The alkyl ester and/or the hindered alcohol has been found to increase the α/β ratio when added in an amount corresponding to at least about 1.2 moles per mole of L-phenylalanine. The α/β ratio increases with increasing amounts of ester or alcohol until the molar amount of ester, alcohol, or combination thereof is approximately 4.7 times greater than the amount of L-phenylalanine. At this point, a saturation level is reached in which the isomer ratio remains constant regardless of the amount of ester or alcohol added.
Korzystnie ester alkilowy, stosowany w reakcji sprzęgania, jest wybrany z grupy obejmującej octan metylu, etylu, izopropylu, n-butylu i mrówczan izopropylu. Korzystny jest octan metylu (MeOAc). Alkohole z zawadą przestrzenną, które można stosować, obejmują alkohol izopropylowy i drugo- lub trzeciorzędowy alkohol butylowy. Korzystny jest alkohol izopropylowy. Wymienione związki są korzystnymi środkami w sposobie według wynalazku i nie ograniczają możliwości stosowania innych estrów alkilowych lub alkoholi ani nie ograniczają zakresu wynalazku.Preferably, the alkyl ester used in the coupling reaction is selected from the group consisting of methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, and isopropyl formate. Methyl acetate (MeOAc) is preferred. Sterically hindered alcohols that can be used include isopropyl alcohol and secondary or tertiary butyl alcohol. Isopropyl alcohol is preferred. The compounds mentioned are preferred agents in the process of the invention and do not limit the possibility of using other alkyl esters or alcohols, nor do they limit the scope of the invention.
Następnie przeprowadza się reakcję sprzęgania przez mieszanie wyżej określonej mieszaniny przez około 4-6 godzin w temperaturze pomiędzy około 5-60°C, korzystnie pomiędzy 15-30°C, tj. w temperaturze pokojowej. Problem, który powstaje podczas reakcji sprzęgania, polega na tym, że gdy zachodzi reakcja z wytworzeniem N-formylo-L-aspartylo-L-fenyloalaniny, mieszanina lub zawiesina zaczyna zestalać się, tj. wzrasta jej lepkość do punktu, w którym mieszanie staje się wyjątkowo trudne, a nawet niemożliwe. Tak wysoka lepkość bardzo utrudnia sączenie i hamuje przenoszenie ciepła, co powstrzymuje destylację kwasu octowego, estrów i/lub alkoholu z zawadą przestrzenną, opisanych poniżej. Stwierdzono, że przez dodawanie kwasu octowego do reakcji sprzęgania hamuje się zestalanie tj. uzyskuje się obniżenie lepkości. Jest to istotne, ponieważ mieszanie zapewnia przebieg reakcji do końca. Ponadto kwas i estry muszą być usunięte z mieszaniny przez destylację przed odformylowaniem. Mieszanina musi nadawać się do mieszania, aby można było to przeprowadzić.The coupling reaction is then carried out by stirring the above-defined mixture for about 4-6 hours at a temperature between about 5-60°C, preferably between 15-30°C, i.e., at room temperature. The problem that arises during the coupling reaction is that as the reaction to form N-formyl-L-aspartyl-L-phenylalanine proceeds, the mixture or suspension begins to solidify, i.e., its viscosity increases to the point where stirring becomes extremely difficult, or even impossible. This high viscosity makes filtration very difficult and inhibits heat transfer, which inhibits distillation of the acetic acid, esters, and/or hindered alcohol described below. It has been found that by adding acetic acid to the coupling reaction, solidification is inhibited, i.e., a reduction in viscosity is achieved. This is important because stirring ensures that the reaction proceeds to completion. Furthermore, the acid and esters must be removed from the mixture by distillation before deformylation. The mixture must be mixable in order for this to be possible.
Ilość dodawanego kwasu octowego zależy od ilości zsyntetyzowanego bezwodnika Nformylo-L-asparaginowego. Ponieważ reakcję sprzęgania przeprowadza się in situ w produktach ubocznych, w środowisku znajduje się już pewna ilość kwasu octowego z początkowej reakcji pomiędzy kwasem L-asparaginowym i bezwodnikiem octowym. Całkowita ilość kwasu octowego w układzie powinna być około 7 razy większa od ilości L-fenyloalaniny w przeliczeniu mol/mol. A zatem ilość dodawanego kwasu octowego nie musi być 7-krotną ilością L-fenyloalaniny. Wystarczająca jest mniejsza ilość, byleby całkowita ilość kwasu octowego w układzie była około 7-krotnie większa od ilości L-fenyloalaniny.The amount of acetic acid added depends on the amount of N-formyl-L-aspartic anhydride synthesized. Because the coupling reaction is carried out in situ in the byproducts, some acetic acid is already present in the medium from the initial reaction between L-aspartic acid and acetic anhydride. The total amount of acetic acid in the system should be about seven times greater than the amount of L-phenylalanine on a mol/mol basis. Therefore, the amount of acetic acid added does not need to be seven times greater than the amount of L-phenylalanine. A smaller amount is sufficient, as long as the total amount of acetic acid in the system is about seven times greater than the amount of L-phenylalanine.
Aczkolwiek reakcję sprzęgania można prowadzić w temperaturze otoczenia, korzystna jednak jest podwyższona temperatura, która także przyczynia się do obniżenia lepkości mieszaniny reakcyjnej. Dogodnie stosuje się temperatury pomiędzy 25°C-40°C, korzystnie około 30°C.Although the coupling reaction can be carried out at ambient temperature, elevated temperatures are preferred, as they also contribute to lowering the viscosity of the reaction mixture. Temperatures between 25°C and 40°C, preferably around 30°C, are conveniently used.
166 014166 014
Inna wyjątkowa cecha sposobu według wynalazku polega na obniżeniu lepkości mieszaniny reakcyjnej podczas reakcji sprzęgania przez kontrolowane mieszanie mieszaniny. Stwierdzono, że zatrzymywanie mieszadła lub zmniejszenie jego prędkości podczas reakcji sprzęgania istotnie obniża lepkość mieszaniny reakcyjnej. W dużym reaktorze (reaktor o średnicy 3 m zaopatrzony w mieszadło mechaniczne o długości łopatek 1,5 m) bardzo powolne mieszanie, takie jak 5-40 obrotów na minutę i okresowe mieszanie, takie jak krótko pracujące mieszadło co 5-15 minut, drastycznie zmniejsza lepkość mieszaniny reakcyjnej w porównaniu z reakcją prowadzoną przy szybkości mieszania około 60 obrotów na minutę lub większej. W reaktorach w skali laboratoryjnej (kolba okrągłodenna o średnicy 10 cm z łopatkami o długości 7,6 cm) mieszanie z szybkością 200-300 obrotów na minutę powoduje duże zgęszczenie mieszaniny reakcyjnej, podczas gdy przyAnother unique feature of the process of the invention is the reduction of the viscosity of the reaction mixture during the coupling reaction by controlled mixing of the mixture. It has been found that stopping the stirrer or reducing its speed during the coupling reaction significantly reduces the viscosity of the reaction mixture. In a large reactor (a 3 m diameter reactor equipped with a mechanical stirrer with 1.5 m long blades), very slow stirring, such as 5-40 rpm, and periodic stirring, such as a short stirrer operation every 5-15 minutes, drastically reduces the viscosity of the reaction mixture compared to a reaction carried out at a stirring speed of about 60 rpm or more. In laboratory scale reactors (a 10 cm diameter round bottom flask with 7.6 cm long blades), stirring at 200-300 rpm causes a highly thickened reaction mixture, whereas with
5-15 obrotach na minutę uzyskuje się mieszaninę reakcyjną o niskiej lepkości i bardzo łatwo przelewalną. Także wyłączenie mieszadła po około 1 godzinie po dodaniu do mieszaniny reakcyjnej L-Phe i ponowne włączenie po reakcji, tj. po około 6 godzinach, prowadzi do mieszaniny reakcyjnej o niskiej lapkości. Jednakże, podczas procesu w skali handlowej, gdy mieszadło zatrzyma się na ponad 1 godzinę, ponowne jego uruchomienie może być bardzo trudne z powodu zestalenia się i zbrylenia wytrąconego osadu. Zatem powolne mieszanie i okresowe mieszanie są korzystne.5-15 rpm produces a low-viscosity, very easily poured reaction mixture. Also, turning off the agitator approximately 1 hour after adding L-Phe to the reaction mixture and turning it back on after the reaction, i.e., after approximately 6 hours, results in a reaction mixture with low viscosity. However, in commercial-scale processes, if the agitator is stopped for more than 1 hour, restarting it can be very difficult due to solidification and clumping of the precipitate. Therefore, slow mixing and periodic stirring are beneficial.
Stosowane określenie „nadająca się do przelewania lub „o niskiej lepkości w odniesieniu do mieszaniny reakcyjnej oznacza ciecz, którą można przelać do szklanej kolby lub reaktora. Takie ciecze zwykle mają lepkość do około 15 000 cp, korzystnie pomiędzy 1000-10 000 cp, a szczególnie pomiędzy 15(^^500 cp.As used herein, the term "pourable" or "low viscosity" in reference to a reaction mixture means a liquid that can be poured into a glass flask or reactor. Such liquids typically have a viscosity of up to about 15,000 cp, preferably between 1000-10,000 cp, and especially between 15(^^500 cp.
Sposób mieszania w sposobie według wynalazku nie jest krytyczny. Można stosować standardowe środki do mieszania, tj. wstrzykiwanie gazu obojętnego, wytrząsanie, reaktor w postaci bębna, mieszadło mechaniczne itd. Korzystne są mieszadła mechaniczne. Dokładna konfiguracja mieszadła także nie jest krytyczna. Dla mieszadeł łopatkowych szybkość mieszania korzystnie ustala się od około 5 do około 40 obrotów na minutę, a zwłaszcza około 20 obrotów na minutę. Ponieważ szybkość końca łopatek w m/sek. zmienia się przy ustalonej liczbie obrotów na minutę w zależności od długości łopatki, stwierdzono, że bardziej dokładnie określa się tę szybkość podając liczbę obrotów na minutę. W celu zmniejszenia lepkości mieszaniny reakcyjnej dopuszcza się dowolną szybkość mieszadła do około 40 obrotów na minutę. Jednak należy zauważyć, że w urządzeniu w skali laboratoryjnej (kolba o średnicy 10 cm) mieszaninę o dobrej przelewalności uzyskuje się przy szybkości mieszania pomiędzy 40-150 obrotów na minutę.The method of mixing in the process of the invention is not critical. Standard mixing means can be used, i.e., inert gas injection, shaking, a drum reactor, a mechanical stirrer, etc. Mechanical stirrers are preferred. The precise configuration of the stirrer is also not critical. For paddle stirrers, the stirring rate is preferably set from about 5 to about 40 rpm, and more preferably about 20 rpm. Because the blade tip speed in m/sec varies at a fixed rpm with the blade length, it has been found that a more accurate specification of the speed is provided by specifying the rpm. To reduce the viscosity of the reaction mixture, any stirrer speed up to about 40 rpm is acceptable. However, it should be noted that in laboratory-scale equipment (10 cm diameter flask), a mixture with good pourability is obtained at a stirring rate between 40 and 150 rpm.
Izomery α i β N-formylo-a-L-aspartylo-L-fenyloalaniny, (α/β F-AP) wytworzone powyższym sposobem według wynalazku można analizować metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), która wykazuje, że uzyskuje się niezwykle wysoki stosunek α/β, w przybliżeniu 79,5:20,5.The α and β isomers of N-formyl-α-L-aspartyl-L-phenylalanine, (α/β F-AP) prepared by the above process of the invention can be analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), which shows that an unusually high α/β ratio of approximately 79.5:20.5 is obtained.
Kwas octowy i estry (octan metylu, mrówczan izopropylu itd.) lub alkohol z zawadą przestrzenną ewentualnie usuwa się z mieszaniny reakcyjnej przed opisanym poniżej etapem odformylowania. Korzystnie kwas octowy i estry oddestylowuje się pod próżnią przy ciśnieniu od około 381 mm Hg do około 635 mm Hg. Destylację próżniową prowadzi się przed dodaniem HCl stosowanego do odformylowania α/β F-AP. Kwas octowy, estry i/lub alkohol usuwa się i zawraca do stosowania w następnych reakcjach sprzęgania.Acetic acid and esters (methyl acetate, isopropyl formate, etc.) or the hindered alcohol are optionally removed from the reaction mixture prior to the deformylation step described below. Preferably, the acetic acid and esters are distilled off under vacuum at a pressure of from about 381 mm Hg to about 635 mm Hg. The vacuum distillation is carried out prior to the addition of the HCl used to deformylate the α/β F-AP. The acetic acid, esters, and/or alcohol are removed and recycled for use in subsequent coupling reactions.
Następnie odformylowuje się izomery α i β N-formylo-L-aspartylo-L-fenyloalaniny. Do mieszaniny izomerów dodaje się kwasu solnego i ewentualnie metanolu w celu odformylowania α/β F-AP, prowadzącego do wytworzenia α/β -AP. Nadmiar metanolu reaguje także z pozostałym kwasem octowym i mrówkowym, znajdującymi się w mieszaninie reakcyjnej, dając octan metylu i mrówczan metylu, których temperatury wrzenia są dużo niższe niż kwasu octowego lub mrówkowego i dzięki temu mogą być usunięte z układu przez destylację w niższych temperaturach.The α- and β-isomers of N-formyl-L-aspartyl-L-phenylalanine are then deformylated. Hydrochloric acid and optionally methanol are added to the isomer mixture to deformylate the α/β-F-AP, resulting in the formation of α/β-AP. Excess methanol also reacts with the remaining acetic acid and formic acid in the reaction mixture to form methyl acetate and methyl formate, which have much lower boiling points than acetic acid or formic acid and can therefore be removed from the system by distillation at lower temperatures.
Następnie wytworzoną mieszaninę α/β -AP i ich różnych estrów metylowych estryfikuje się doprowadzając stężenie HCl, metanolu i wody dc wartości wystarczających, aby powstał c-APM(HCl) z wysoką wydajnością. Stężenie metanolu powinno wynosić od około 1 do około 10%o wagowych, korzystnie od około 3 do około 5% wagowych. Stężenie HC1 powinno być w zakresie od około 9 do 18% wagowych, korzystnie od około 12,5 do około 14,5% wagowych, a stężenie wody od około 32 do około 50% wagowych, korzystnie około 37-42% wagowych. Po odpowiednim ustaleniu stężeń wody, HCl i metanolu mieszaninę reakcyjną miesza się łagodnieThe resulting mixture of α/β-APM and their various methyl esters is then esterified by adjusting the concentrations of HCl, methanol, and water to values sufficient to produce c-APM(HCl) in high yield. The methanol concentration should be from about 1 to about 10% by weight, preferably from about 3 to about 5% by weight. The HCl concentration should be from about 9 to 18% by weight, preferably from about 12.5 to about 14.5% by weight, and the water concentration from about 32 to about 50% by weight, preferably from about 37-42% by weight. After the water, HCl, and methanol concentrations have been adjusted accordingly, the reaction mixture is gently stirred.
166 014 9 w temperaturze do około 35°C, korzystnie w temperaturze otoczenia (20-30°C). Całkowita estryfikacja zachodzi w ciągu około 4-10 dni, zwykle około 6 dni.166 014 9 at a temperature of up to about 35°C, preferably at ambient temperature (20-30°C). Complete esterification takes place within about 4-10 days, usually about 6 days.
Wytworzony chlorowodorek estru metylowego α-L-aspartylo-L-fenyloalaniny fo-APM(HCl)) łatwo oddziela się od izomeru fi, ponieważ α -APM • HCl • 2H 2O ma mniejszą rozpuszczalność w roztworach wodnych niż/J -APM(HCl), patrz opis patentowy Stanów Zjedn. Ameryki nr 3 798 207. Izomer α wytrącony z roztworu oddziela się przez sączenie, odwirowanie, dekantację lub jedną z wielu innych konwencjonalnych metod.The α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride (α-APM(HCl)) produced is readily separated from the β-isomer because α-APM • HCl • 2H 2 O has a lower solubility in aqueous solutions than α-APM(HCl), see U.S. Patent No. 3,798,207. The α-isomer precipitated from the solution is separated by filtration, centrifugation, decantation, or one of many other conventional methods.
Następnie α - APM(HCl) zobojętnia się zasadą do utworzenia APM, który odzyskuje się przez krystalizację.The α-APM(HCl) is then neutralized with base to form APM, which is recovered by crystallization.
Następujące przykłady ilustrują sposób według wynalazku, nie ograniczając jego zakresu. Przykładl. 0,12g (0,003 mola) tlenku magnezu, stanowiącego katalizator, rozpuszczono w ml (0,405 mola) 95% kwasu mrówkowego. Następnie do wytworzonego roztworu, który ogrzewano do 35°-40°C przez 10-15 minut dodano 60,2 ml bezwodnika octowego, po czym dodano 39,93 g (0,3 mola) kwasu L-asparaginowego i mieszano przez 2,5 godziny w 50±2°C. W tym momencie dodano jeszcze 8,6 ml bezwodnika octowego i reakcję prowadzono przez dalsze 2,5 godziny w 50±2°C. Następnie do mieszaniny reakcyjnej dodano 9,2 ml (0,120 mola) alkoholu izopropylowego i ogrzewano przez dalsze 2 godziny. Wysokosprawna analiza chromatograficzna (HPLC) wykazała utworzenie się bezwodnika N-formyloasparaginowego.The following examples illustrate the process of the invention without limiting its scope. Example 1. 0.12 g (0.003 mol) of magnesium oxide catalyst was dissolved in ml (0.405 mol) of 95% formic acid. To the resulting solution, which was heated to 35°-40°C for 10-15 minutes, 60.2 ml of acetic anhydride was added, followed by 39.93 g (0.3 mol) of L-aspartic acid and stirred for 2.5 hours at 50±2°C. At this point, a further 8.6 ml of acetic anhydride was added and the reaction was continued for a further 2.5 hours at 50±2°C. Then, 9.2 ml (0.120 mol) of isopropyl alcohol was added to the reaction mixture and heated for a further 2 hours. High-performance chromatographic analysis (HPLC) showed the formation of N-formyl aspartic anhydride.
Mieszaninę z bezwodnikiem N-formyloasparaginowym następnie oziębiono do temperatury pokojowej, 20-25°C, i dodano 150ml (1,89 mola) octanu metylu, a następnie 44,6g (0,27 mola) L-fenyloalaniny. Mieszaninę mieszano przez 3 godziny w pokojowej temperaturze (20-30°C). Po 3 godzinach mieszania pozostawiono mieszaninę do odstania na noc (18-24 godziny) w pokojowej temperaturze i zestalenia się.The N-formyl aspartic anhydride mixture was then cooled to room temperature, 20-25°C, and 150ml (1.89 mol) of methyl acetate was added, followed by 44.6g (0.27 mol) of L-phenylalanine. The mixture was stirred for 3 hours at room temperature (20-30°C). After 3 hours of stirring, the mixture was allowed to stand overnight (18-24 hours) at room temperature and solidify.
Zestalony produkt rozpuszczono w roztworze metanolu i wody (9:1). Wytworzoną mieszaninę izomerów α i β N-formylo-L-aspartylo-L-fenyloalaniny poddano analizie HPLC i stwierdzono, że stosunek izomerów a/fi wynosi 79,2:20,8.The solidified product was dissolved in a solution of methanol and water (9:1). The resulting mixture of α and β isomers of N-formyl-L-aspartyl-L-phenylalanine was subjected to HPLC analysis, and the α/β isomer ratio was found to be 79.2:20.8.
Przykład II. Porównywano stosunki α/β N-formylo-L-aspartylo-L-fenyloalaniny wytworzonej w reakcji sprzęgania in situ, uzyskanej przy stosowaniu różnych estrów/alkoholi jako korozpuszczalników.Example II. The α/β ratios of N-formyl-L-aspartyl-L-phenylalanine produced by in situ coupling reaction obtained using different esters/alcohols as cosolvents were compared.
0,121 g (0,003 mola) tlenku magnezu rozpuszczono w 16,4 ml (0,406 mola) 93,4% kwasu mrówkowego, w atmosferze azotu. Następnie podczas mieszania dodano 62,5 ml (0,655 mola) bezwodnika octowego powodując utworzenie się białego osadu. W ciągu dalszych 30 minut temperatura mieszaniny wzrosła do 37-38°C. Dodano 39,93 g (0,30 mola) kwasu L-asparaginowego i ogrzewano mieszaninę do 48-50°C przez 2,5 godziny. Następnie dodano dodatkowo 8,6 ml (0,09 mola) bezwodnika octowego i ogrzewano przez dalsze 2,5 godziny, po czym dodano 9,2 ml (0,120 mola) alkoholu izopropylowego i ogrzewano w 50±2°C przez następnie 2 godziny. Następnie miszaninę reakcyjną oziębiono do temperatury pokojowej (22-27°C).0.121 g (0.003 mol) of magnesium oxide was dissolved in 16.4 ml (0.406 mol) of 93.4% formic acid under nitrogen. 62.5 ml (0.655 mol) of acetic anhydride was then added with stirring, causing a white precipitate to form. Over a further 30 minutes the temperature of the mixture rose to 37-38°C. 39.93 g (0.30 mol) of L-aspartic acid was added and the mixture was heated to 48-50°C for 2.5 hours. An additional 8.6 ml (0.09 mol) of acetic anhydride was added and heated for a further 2.5 hours, after which 9.2 ml (0.120 mol) of isopropyl alcohol was added and heated at 50±2°C for a further 2 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature (22-27°C).
Wytwarzanie bezwodnika N-formylo-L-asparaginowego powtórzono kilka razy w celu przygotowania kilku pierwszych mieszanin reakcyjnych. Do każdej z tych pierwszych mieszanin dodano 100 ml jednego z estrów alkilowych lub alkoholi z zawadą przestrzenną, zestawionych w tabeli 1, a następnie dodano 44,6 g (0,27 mola) L-fenyloalaniny. Wytworzone zawiesiny utrzymywano w temperaturze pokojowej przez 5 godzin do zakończenia procesu sprzęgania in situ. W każdej reakcji, w miarę jej postępu, zawiesina coraz bardziej zestalała się i dodano pewną ilość roztworu metanolu i wody (10:1) w celu rozpuszczenia całej substancji stałej. 2,0 g próbki każdej mieszaniny reakcyjnej poddawano analizie HPLC. Stosunki α/β N-formyio-L-aspartylo-Lfenyloalaniny uzyskane w każdej reakcji przedstawione są w tabeli 1.The preparation of N-formyl-L-aspartic anhydride was repeated several times to prepare several initial reaction mixtures. To each of these initial mixtures was added 100 ml of one of the alkyl esters or hindered alcohols listed in Table 1, followed by the addition of 44.6 g (0.27 mol) of L-phenylalanine. The resulting suspensions were kept at room temperature for 5 hours to complete the in situ coupling process. In each reaction, as the suspension progressed, the suspension increasingly solidified, and a 10:1 methanol/water solution was added to dissolve all the solids. A 2.0 g sample of each reaction mixture was analyzed by HPLC. The α/β ratios of N-formyl-L-aspartyl-L-phenylalanine obtained in each reaction are presented in Table 1.
Tabela 1Table 1
166 014166 014
Przykład III. Sposobem według przykładu I wytworzono znów bezwodnik N-formyloasparaginowy. W początkowej mieszaninie reakcyjnej, która ma być poddana reakcji sprzęgania in situ z fenyloalaniną, pozostał bezwodnik asparaginowy. Do mieszaniny reakcyjnej dodano 100 ml octanu metylu, 44,6 (0,27 mola) L-fenyloalaniny i 84 ml (1,47 mola) kwasu octowego. Całkowita ilość kwasu octowego w mieszaninie reakcyjnej wynosiła 166,4 ml (2,912 moli), ponieważ pewna ilość kwasu już znajdowała się w mieszaninie jako produkt uboczny reakcji wytwarzania bezwodnika N-foęmoloatparaginowego, gdy bezwodnik octowy reagował z kwasem L-asparaginowym.Example III. N-Formylaaspartic anhydride was again prepared by the method of Example I. Aspartic anhydride remained in the initial reaction mixture to be subjected to the in situ coupling reaction with phenylalanine. To the reaction mixture were added 100 ml of methyl acetate, 44.6 ml (0.27 moles) of L-phenylalanine, and 84 ml (1.47 moles) of acetic acid. The total amount of acetic acid in the reaction mixture was 166.4 ml (2.912 moles) because some acetic acid was already present in the mixture as a byproduct of the reaction to form N-formyl aspartic anhydride when acetic anhydride reacted with L-aspartic acid.
Mieszaninę reakcyjną podczas sprzęgania mieszano w temperaturze pokojowej (20-25°C) przez około 6 godzin. Mieszanina ta nie zestaliła się po zakończeniu reakcji sprzęgania. Produkt poddano analizie HPLC, która wykazała stosunek izomerów α/β 79,5:20,5.The reaction mixture was stirred at room temperature (20-25°C) for approximately 6 hours during the coupling. The mixture did not solidify after the coupling reaction was complete. The product was analyzed by HPLC, which showed an α/β isomer ratio of 79.5:20.5.
Przykład IV. Sposobem według przykładu I wytworzono bezwodnik N-formyloasparaginowy (F-Asp = 0) i pozostawiono go w początkowej mieszaninie reakcyjnej. Następnie prowadzono reakcję sprzęgania in situ dodając 44,6 g (0,27 mola) L-fjnyloalanino, 106,89 g (1,26 mola) octanu metylu i taką ilość kwasu octowego, aby całkowita ilość kwasu w układzie wynosiła 2,91 mola (patrz przykład III).Example IV. N-Formylaspartic anhydride (F-Asp = 0) was prepared by the method of Example I and left in the initial reaction mixture. The coupling reaction was then carried out in situ by adding 44.6 g (0.27 mol) of L-phenylalanine, 106.89 g (1.26 mol) of methyl acetate and such an amount of acetic acid that the total amount of acid in the system was 2.91 mol (see Example III).
Reakcję sprzęgania prowadzi się mieszając mieszaninę reakcyjną przez około 6 godzin w temperaturze pokojowej (20-25°C). Mieszanina nie zestaliła się po zakończeniu reakcji sprzęgania. Uzyskano stosunek izomerów α/β 79,5:20,5.The coupling reaction was carried out by stirring the reaction mixture for approximately 6 hours at room temperature (20-25°C). The mixture did not solidify after the coupling reaction was complete. An α/β isomer ratio of 79.5:20.5 was obtained.
W tabeli 2 przedstawiono wyniki w zakresie stosunków α/β, jakie uzyskano stosując różne stężenia octanu metylu i kwasu octowego (HOAc) wprowadzane do reakcji sprzęgania. Ilość bezwodnika N-formoldasparaglnowego i L-fenyloalaniny były stałe i wynosiły 0,27 mola każdego ze związków. Temperatury i czasy reakcji były także stałe. Odpowiednie stężenia octanu metylu i kwasu octowego w każdej reakcji podano w molach rozpuszczalnika na mol L-fjnoloalaniny Odpowiednie stosunki α/β uzyskane z każdej mieszaniny przedstawiono, aby potwierdzić, że sposobem według wynalazku zawsze uzyskuje się wysoki stosunek izomerów α/β.Table 2 shows the results of the α/β ratios obtained using different concentrations of methyl acetate and acetic acid (HOAc) introduced into the coupling reaction. The amounts of N-formaldehyde and L-phenylalanine were constant at 0.27 moles of each compound. The reaction temperatures and times were also constant. The respective concentrations of methyl acetate and acetic acid in each reaction are given in moles of solvent per mole of L-phenylalanine. The respective α/β ratios obtained from each mixture are presented to confirm that the process of the invention always produces a high ratio of α/β isomers.
Tabela 2Table 2
Stosunki α/β uzyskane przy różnych stężeniach HOAc i MeOAc w reakcji sprzęgania L-Phe i F-Asp = Oα/β ratios obtained at different HOAc and MeOAc concentrations in the L-Phe and F-Asp = O coupling reaction
166 014166 014
Przykład V. Aczkolwiek zaleca się, aby ilość kwasu octowego w reakcji sprzęgania stanowiła 7-krotną ilość L-fenyloalaniny, wykazano, że nawet mniejsza ilość działa jako katalizator. 31,^g (0,217 mola) bezwodnika N-formyloasparaginowego, wytworzonego sposobem według przykładu II, zmieszano ze 150 ml octanu metylu i 25,8 ml (0,45 mola) kwasu octowego, w atmosferze azotu. Następnie dodano 33,0 g (0,20 mola) L-fenyloalaniny i mieszaninę mieszano w około 25°C. Po 3,5 godzinach dodano jeszcze 100 ml octanu metylu aby zapobiec zestaleniu i powtórzono to po 4,5 godzinach. Po 6 godzinach zawiesinę reakcyjną rozpuszczono w wystarczającej ilości metanolu i wody (10:1). Roztwór poddano analizie HPLC i uzyskano stosunek izomerów α/β 80:20.Example V. Although it is recommended that the amount of acetic acid in the coupling reaction be 7 times the amount of L-phenylalanine, even a smaller amount has been shown to act as a catalyst. 31.5 g (0.217 mol) of N-formyl aspartic anhydride, prepared according to Example II, was mixed with 150 ml of methyl acetate and 25.8 ml (0.45 mol) of acetic acid under nitrogen. 33.0 g (0.20 mol) of L-phenylalanine was then added and the mixture stirred at about 25° C. After 3.5 hours, a further 100 ml of methyl acetate was added to prevent solidification and this was repeated after 4.5 hours. After 6 hours, the reaction suspension was dissolved in a sufficient amount of methanol and water (10:1). The solution was analyzed by HPLC and an α/β isomer ratio of 80:20 was obtained.
Przy kład VI. 0,4g (0,01 mola) tlenku magnezu rozpuszczono w 53,3 ml (1,35 mola) 95% kwasu mrówkowego i 200 ml (2,10 moli) bezwodnika octowego. Zachodząca reakcja spowodowała wzrost temperatury do 40°C (od 20-22°C) w ciągu 15 minut. Do mieszaniny reakcyjnej dodanoExample VI. 0.4 g (0.01 mol) of magnesium oxide was dissolved in 53.3 ml (1.35 mol) of 95% formic acid and 200 ml (2.10 mol) of acetic anhydride. The reaction caused the temperature to rise to 40°C (from 20-22°C) within 15 minutes. To the reaction mixture was added
133,1 g (1,0 mol) kwasu L-asparaginowego i ogrzewano wytworzoną zawiesinę w 48-50°C przez 2,5 godziny, po czym dodano jeszcze 28,9 ml (0,303 mola) bezwodnika octowego. Ogrzewano przez następne 2,5 godziny, po czym zmieszano z 30,7 ml (0,4 mola) alkoholu izopropylowego. Mieszaninę mieszano przez 1,5 godziny w 48-50°C, po czym pozostawiono do oziębienia do temperatury pokojowej (25±2°C). Wytworzona mieszanina zawierała bezwodnik N-formyloasparaginowy.133.1 g (1.0 mol) of L-aspartic acid was added and the resulting suspension was heated at 48-50°C for 2.5 hours, after which an additional 28.9 ml (0.303 mol) of acetic anhydride was added. Heating was continued for another 2.5 hours and then 30.7 ml (0.4 mol) of isopropyl alcohol was added. The mixture was stirred for 1.5 hours at 48-50°C and then allowed to cool to room temperature (25±2°C). The resulting mixture contained N-formyl aspartic anhydride.
Do mieszaniny reakcyjnej dodano 187 ml octanu metylu i 148,68 g (0,9 mola) L-fenyloalaniny uzyskując zawiesinę, którą mieszano przez 1,5 godziny. W celu ułatwienia mieszania dodano 120 ml kwasu octowego i utrzymywano mieszaninę w 25-26°C przez dalsze 4,5 godziny. Następnie poddano mieszaninę destylacji próżniowej (558,8 mm Hg) aż do osiągnięcia 65°C.To the reaction mixture were added 187 ml of methyl acetate and 148.68 g (0.9 mol) of L-phenylalanine to form a suspension, which was stirred for 1.5 hours. To facilitate stirring, 120 ml of acetic acid was added and the mixture was maintained at 25-26°C for a further 4.5 hours. The mixture was then subjected to vacuum distillation (558.8 mm Hg) until it reached 65°C.
Do zawiesiny, którą ogrzewano do około 60°C przez 1 godzinę dodano 220 ml metanolu i 100 ml (1,2 mola) kwasu solnego. Uzyskano przezroczysty roztwór, który poddano destylacji aż do temperatury czoła 63°C i uzyskania temperatury mieszaniny reakcyjnej 85°C. Uzyskaną pozostałość oziębiono do temperatury pokojowej (ok. 25°C) poddając działaniu próżni ok. 660,4 mm Hg przez 45 minut. Następnie do oziębionej pozostałości dodano 120 ml 37% kwasu solnego, 19 ml metanolu i 94,8 ml wody. Mieszaninę mieszano w temperaturze pokojowej przez 6 dni. Wytworzoną zawiesinę przesączono i przemyto uzyskując 197,54 g białego ciała stałego po suszeniu w 50°C przez 10 godzin. Otrzymany produkt poddano analizie HPLC w celu stwierdzenia, że zawiera 61,5% a-APM.To the suspension, which was heated to approximately 60°C for 1 hour, was added 220 ml of methanol and 100 ml (1.2 mol) of hydrochloric acid. A clear solution was obtained, which was distilled until the front temperature reached 63°C and the reaction mixture temperature reached 85°C. The resulting residue was cooled to room temperature (approximately 25°C) by applying a vacuum of approximately 660.4 mm Hg for 45 minutes. To the cooled residue was then added 120 ml of 37% hydrochloric acid, 19 ml of methanol, and 94.8 ml of water. The mixture was stirred at room temperature for 6 days. The resulting suspension was filtered and washed, yielding 197.54 g of a white solid after drying at 50°C for 10 hours. The resulting product was analyzed by HPLC to determine that it contained 61.5% α-APM.
Przykład VII. Przeprowadzono sposób według przykładu VI, z tą różnicą, że 400ml metanolu dodawano z szybkością wystarczającą do utrzymania stałej objętości. Uzyskane ciało stałe (197,85 g) poddano analizie HPLC, która wykazała 67,18% zawartości α-APM.Example VII. The method of Example VI was repeated, except that 400 ml of methanol was added at a rate sufficient to maintain constant volume. The resulting solid (197.85 g) was subjected to HPLC analysis, which showed 67.18% α-APM content.
Przykład VIII. Przeprowadzono sposób według przykładu VII, z tą różnicą, że końcową destylację prowadzono całkowicie pod próżnią przy maksymalnej temperaturze kotła 55-56°C. Wydajność chlorowodorku estru metylowego L-aspartylo-L-fenyloalaniny wynosiła 51% wydajności teoretycznej.Example VIII. The method of Example VII was carried out, with the difference that the final distillation was carried out entirely under vacuum at a maximum pot temperature of 55-56°C. The yield of L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride was 51% of the theoretical yield.
P r z y k ł a d IX. Przeprowadzono sposób według przykładu VII, z tą różnicą, że destylację po dodaniu metanolu prowadzono pod próżnią (508 mm Hg) przez 2 godziny w 55-67°C. Wydzielono 186,15 g dwuwodzianu chlorowodorku estru metylowego a-L-aspartylo-L-fenyloalaniny i poddano analizie, która wykazała zawartość 64,68% estru metylowego α-L-aspartylo-L-fenyloalaniny.Example IX. The method of Example VII was carried out, with the difference that after adding methanol, distillation was carried out under vacuum (508 mm Hg) for 2 hours at 55-67° C. 186.15 g of α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride dihydrate was isolated and analyzed, which showed a content of 64.68% of α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester.
Przykład X. Do 60,2ml (0,631 mola) bezwodnika octowego w ciągu 5 minut wkraplano 16 ml (0,405 mola) 95,7% kwasu mrówkowego, w tym czasie temperatura wzrosła do 40°C. Mieszaninę mieszano przez 55 minut i dodano 0,43 g (0,003 mola) octanu magnezu i 39,93 g (0,3 mola) kwasu L-asparaginowego. Wytworzoną zawiesinę ogrzewano w 47-48°C przez 2,5 godziny. Dodano 7,1 ml (0,0744 mola) bezwodnika octowego i ogrzewano dalej przez 2,5 godziny. Dodano 7,21 g (0,120 mola) alkoholu izopropylowego i ogrzewano przez dalsze 1,5 godziny. Przerwano ogrzewanie i dodano 130 ml kwasu octowego i 44,6 g (0,270 mola) L-fenyloalaniny. Mieszaninę mieszano w temperaturze otoczenia przez całą noc. Wytworzoną zawiesinę rozpuszczono w 750 ml wody i 1,051 metanolu i zważono. Pobrano próbkę i poddano analizie HPLC na zawartość α/β -N-formylo-L-aspartylo-L-fenyloalaniny. Oznaczona wydajność izomeru a wynosiła 71,5%.Example X. To 60.2 ml (0.631 mol) of acetic anhydride was added dropwise 16 ml (0.405 mol) of 95.7% formic acid over 5 minutes, during which time the temperature rose to 40°C. The mixture was stirred for 55 minutes and 0.43 g (0.003 mol) of magnesium acetate and 39.93 g (0.3 mol) of L-aspartic acid were added. The resulting suspension was heated at 47-48°C for 2.5 hours. 7.1 ml (0.0744 mol) of acetic anhydride was added and heating was continued for 2.5 hours. 7.21 g (0.120 mol) of isopropyl alcohol was added and heating was continued for a further 1.5 hours. Heating was stopped, and 130 ml of acetic acid and 44.6 g (0.270 mol) of L-phenylalanine were added. The mixture was stirred at ambient temperature overnight. The resulting suspension was dissolved in 750 ml of water and 1.05 l of methanol and weighed. A sample was taken and analyzed by HPLC for the content of α/β-N-formyl-L-aspartyl-L-phenylalanine. The yield of the α-isomer was determined to be 71.5%.
Przykład XI. Do 0,121 g (0,003 mola) tlenku magnezu dodano w atmosferze azotu 16,0ml (0,405 mola) kwasu mrówkowego i mieszano aż do rozpuszczenia całego ciała stałego. DodanoExample XI. To 0.121 g (0.003 mol) of magnesium oxide was added 16.0 ml (0.405 mol) of formic acid under nitrogen atmosphere and stirred until all the solid had dissolved.
166 014166 014
60,2 ml (0,631 mola) bezwodnika octowego powodując od razu wytrącenie osadu i wzrost temperatury do 40°C przez 15 minut. Dodano 39,93 g (0,3 mola) kwasu L-asparaginowego i ogrzewano zawiesinę do 48-50°C przez 2,5 godziny. Dodano dodatkowo 9,3 ml (0,0974 mola) bezwodnika octowego i ogrzewano dalej przez 2,5 godziny. Dodano 11,9 ml (0,155 mola) alkoholu izopropylowego i ogrzewano mieszaninę przez 1,5 godziny. Temperatura wzrasta do 53°C i w 4 porcjach w ciągu 15 minut dodano 44,6 g (0,27 mola) L-fenyloalaniny. W ciągu 10 minut temperatura wzrosła do 58°C i dalej mieszano przez 50 minut. Następnie mieszaninę reakcyjną pozostawiono do oziębienia do temperatury otoczenia. Dodano 30,1 ml 37% kwasu solnego i 70 ml wody. Zawiesinę ogrzewano do 60°C i utrzymywano w tej temperaturze przez 1 godzinę, w ciągu której rozpuściło się całkowicie ciało stałe. Usunięto rozpuszczalnik przez destylację próżniową przy temperaturze kotła 55±2°C. Pozostałość ważyła 119 g. Do pozostałości dodano 100 g wody i powtórzono destylację uzyskując 107 g pozostałości. Dodano 50,5 ml kwasu solnego, 41,2 ml wody i 31,5 ml metanolu i mieszano zawiesinę w 20-30°C przez 4 dni. Odsączono ciało stałe i przemyto je 50 ml nasyconej solanki. Po suszeniu przez noc uzyskano 43,95 g białego, krystalicznego dwuwodzianu chlorowodorku estru metylowego α-L-aspartylo-L-fenyloalaniny.60.2 ml (0.631 mol) of acetic anhydride was added, causing a precipitate to form immediately and the temperature to rise to 40°C over 15 minutes. 39.93 g (0.3 mol) of L-aspartic acid was added and the suspension was heated to 48-50°C for 2.5 hours. An additional 9.3 ml (0.0974 mol) of acetic anhydride was added and the heating was continued for 2.5 hours. 11.9 ml (0.155 mol) of isopropyl alcohol was added and the mixture was heated for 1.5 hours. The temperature rose to 53°C and 44.6 g (0.27 mol) of L-phenylalanine was added in four portions over 15 minutes. The temperature rose to 58°C over 10 minutes and stirring was continued for 50 minutes. The reaction mixture was then allowed to cool to ambient temperature. 30.1 ml of 37% hydrochloric acid and 70 ml of water were added. The suspension was heated to 60°C and maintained at this temperature for 1 hour, during which time the solid dissolved completely. The solvent was removed by vacuum distillation at a pot temperature of 55±2°C. The residue weighed 119 g. 100 g of water was added to the residue, and the distillation was repeated, yielding 107 g of residue. 50.5 ml of hydrochloric acid, 41.2 ml of water, and 31.5 ml of methanol were added, and the suspension was stirred at 20-30°C for 4 days. The solid was filtered off and washed with 50 ml of saturated brine. After drying overnight, 43.95 g of white, crystalline α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride dihydrate was obtained.
Przykład XII. Sposób według przykładu I wytworzono zawiesinę bezwodnika N-formyloasparaginowego. Przed dodaniem 44,6 g L-fenyloalaniny dodano 75 ml octanu metylu i 84 ml kwasu octowego i mieszano wytworzoną zawiesinę przez 6 godzin w 20-30°C. 350 g rozpuszczalnika usunięto przez destylację próżniową pod ciśnieniem 50 mm Hg. Dodano 30 ml 37% kwasu solnego i 66,7 ml metanolu i ogrzewano w 60-62°C przez 1 godzinę. Dodano jeszcze 528 ml metanolu i poddano destylacji do temperatury kotła 85°C. Pod próżnią 26 mm Hg oddestylowano rozpuszczalnik do temperatury kotła 30°C. Następnie dodano 36,4 ml kwasu solnego, 24,4 ml wody i 5,5 ml metanolu i mieszano wytworzoną mieszaninę przez 4 dni. Wytworzony osad odsączono, przemyto i wysuszono uzyskując 63,1 g białego ciała stałego. Analiza HPLC wykazała zawartość 63% α-APM.Example XII. By the method of Example I, a suspension of N-formyl aspartic anhydride was prepared. Before adding 44.6 g of L-phenylalanine, 75 ml of methyl acetate and 84 ml of acetic acid were added and the resulting suspension was stirred for 6 hours at 20-30°C. 350 g of solvent was removed by vacuum distillation at 50 mm Hg. 30 ml of 37% hydrochloric acid and 66.7 ml of methanol were added and heated at 60-62°C for 1 hour. An additional 528 ml of methanol was added and distilled to a pot temperature of 85°C. Under a vacuum of 26 mm Hg, the solvent was distilled to a pot temperature of 30°C. Then, 36.4 ml of hydrochloric acid, 24.4 ml of water, and 5.5 ml of methanol were added, and the resulting mixture was stirred for 4 days. The resulting precipitate was filtered, washed, and dried to give 63.1 g of a white solid. HPLC analysis showed it to contain 63% α-APM.
Przykład XIII. Sposobem według przykładu I przygotowano różne zawiesiny bezwodnika N-formylo-L-asparaginowego (F-Asp = 0) i umieszczono w 500 ml kolbach okrągłodennych wyposażonych w mieszadło mechaniczne Talboys model 134-2. Do mieszanin tych dodano octanu metylu (MeOAc), kwasu octowego (HOAc) i L-fenyloalaniny (Phe) w ilościach, przy których stosunek molowy MeOAc/HOAc(całkowity) (Phe)F-Asp=0 wynosił 2,73/10,64/1,0/1,0. Mieszaniny reakcyjne mieszano w temperaturze pokojowej w ciągu 1 godziny z szybkością mieszadła 200-300 obrotów na minutę. Po 1 godzinie temperatura wzrosła do 40°C i obroty mieszadła zmniejszono do 5-15 na minutę. Zasadniczo całkowita konwersja Phe nastąpiła w ciągu 3 godzin. Za pomocą wiskozymetru Brookfielda LV zmierzono lepkość w temperaturze pokojowej po 6 godzinach reakcji, włączając w to 1,5-2,0 godzin kończącej się w temperaturze 50-55°C. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 3.Example XIII. Various suspensions of N-formyl-L-aspartic anhydride (F-Asp = 0) were prepared by the procedure of Example 1 and placed in 500 ml round-bottom flasks equipped with a Talboys model 134-2 mechanical stirrer. To these mixtures were added methyl acetate (MeOAc), acetic acid (HOAc), and L-phenylalanine (Phe) in amounts such that the MeOAc/HOAc(total) (Phe)F-Asp = 0 molar ratio was 2.73/10.64/1.0/1.0. The reaction mixtures were stirred at room temperature for 1 hour at a stirrer speed of 200-300 rpm. After 1 hour, the temperature was increased to 40° C. and the stirrer speed was reduced to 5-15 rpm. Essentially complete conversion of Phe occurred within 3 hours. Viscosity was measured at room temperature using a Brookfield LV viscometer after 6 hours of reaction, including 1.5-2.0 hours ending at 50-55°C. The results are presented in Table 3.
Tabela 3Table 3
“obr./min. wrzeciona“spindle rpm
Przykład XIV. Postępowano zasadniczo sposobem według przykładu XIII, z tą różnicą, że po 1 godzinie reakcji w ogóle nie mieszano mieszaniny reakcyjnej. Po 6 godzinach mieszaninę można byłoby mieszać, jednak rozpuszczenie miszania wymagało pomocy. Gdy rozpoczęto mieszanie mieszanina reakcyjna była bardzo płynna i nadająca się do przelewania i o wiele mniej lepka niż mieszanina mieszana przez całe 6 godzin z prędkością 200-300 obrotów na minutę. Analiza mieszaniny reakcyjnej wykazała całkowitą konwersję Phe.Example 14. The procedure of Example 13 was essentially the same, except that after 1 hour of reaction, the reaction mixture was not stirred at all. After 6 hours, the mixture could be stirred, but assistance was required to dissolve the mixture. Once stirring was initiated, the reaction mixture was very fluid and pourable, and much less viscous than when stirred for the entire 6 hours at 200-300 rpm. Analysis of the reaction mixture indicated complete conversion of Phe.
166 014166 014
Przykład XV. Postępowano zasadniczo sposobem według przykładu XIII, z tą różnicą, że mieszaninę reakcyjną krótko mieszano, tj. przez 12 sekund, z małą prędkością, co 5-15 minut po 45 minutach reakcji. Przez 1 godzinę mieszaninę reakcyjną mieszano z prędkością 200-300 obrotów na minutę. Pod koniec reakcji mieszanina była cieczą nadającą się do przelewania. Analiza mieszaniny reakcyjnej wykazała całkowitą konwersję Phe.Example XV. The procedure of Example XIII was essentially the same, except that the reaction mixture was stirred briefly, i.e., for 12 seconds, at low speed, every 5-15 minutes after the 45-minute reaction period. The reaction mixture was stirred at 200-300 rpm for 1 hour. At the end of the reaction, the mixture was a pourable liquid. Analysis of the reaction mixture showed complete conversion of Phe.
Przykład XVI. Sposobem według przykładu I wytworzono zawiesinę bezwodnika Nformylo-L-asparaginowego (F-Asp = 0) i umieszczono w 500 ml okręgłodennej kolbie wyposażonej w mieszadło mechaniczne Talboys model 134-2. Do mieszaniny dodano MeOAc, HOAc i Phe w ilościach, przy których molowy stosunek MeOAc/HOAc(całkowity) (Phe)F-Asp = 0 wynosił 2,73/7,84/1,0/1,0. Mieszaninę reakcyjną mieszano w temperaturze pokojowej w ciągu 1 godziny z prędkością mieszadła 200-300 obrotów na minutę. Pod koniec 1 godziny prędkość mieszadła zmniejszono do 5-15 obrotów na minutę. Całkowita konwersja Phe zaszła w ciągu około 5 godzin. Przeprowadzono także 2 próby kontrolne, w których w ciągu 6 godzin mieszano z prędkością 200-300 obrotów na minutę. Za pomocą wiskozymetru Brookfielda LV zmierzono lepkość w temperaturze pokojowej po 6 godzinach reakcji wliczając w to 1,5-2,0 godzin reakcji kończącej się w temperaturze 50-55°C. Wyniki przedstawione są w tabeli 4.Example XVI. A suspension of N-formyl-L-aspartic anhydride (F-Asp = 0) was prepared by the procedure of Example I and placed in a 500 ml round-bottomed flask equipped with a Talboys model 134-2 mechanical stirrer. MeOAc, HOAc, and Phe were added to the mixture in amounts such that the molar ratio of MeOAc/HOAc(total) (Phe)F-Asp = 0 was 2.73/7.84/1.0/1.0. The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour at a stirrer speed of 200-300 rpm. At the end of 1 hour, the stirrer speed was reduced to 5-15 rpm. Complete conversion of Phe occurred in approximately 5 hours. Two control runs were also conducted in which stirring was performed at 200-300 rpm for 6 hours. Viscosity was measured at room temperature using a Brookfield LV viscometer after 6 hours of reaction, including 1.5-2.0 hours of reaction ending at 50-55°C. The results are presented in Table 4.
Tabela 4Table 4
xobr /min. wrzeciona x rpm spindle
Przykład XVII. Postępowano zasadniczo sposobem według przykładu XVI, z tą różnicą, że temperaturę mieszaniny reakcyjnej podniesiono do 40°C, gdy zmniejszono szybkość mieszadła do 5-15 obrotów na minutę. Wytworzona mieszanina reakcyjna nadawała się do przelewania i była dużo mniej lepka niż w próbach kontrolnych, które były mieszane z prędkością 200-300 obrotów na minutę. Analiza wykazała całkowitą konwersję Phe.Example XVII. The procedure of Example XVI was essentially the same, except that the reaction mixture temperature was raised to 40°C while the stirrer speed was reduced to 5-15 rpm. The resulting reaction mixture was pourable and much less viscous than the controls, which were stirred at 200-300 rpm. Analysis indicated complete conversion of Phe.
Podobnymi sposobami wytworzono α-APM/HClZ z dorbą wydajnością stosując różne estry alkilowe, alkohole z zawadą przestrzenną, parametry mieszania i techniki destylacji opisane powyżej.α-APM/HClZ was prepared in good yields by similar methods using different alkyl esters, hindered alcohols, mixing parameters, and distillation techniques described above.
co2ch3 every 2 ch 3
CCNH-C-H I ICCNH-C-H I I
H2N-C-H ch2-o CH2H2N-CH ch 2 -o CH2
WZÓR 1PATTERN 1
CO2HCO 2 H
IAND
H0N-C-H C09CHoH 0 NCH C0 9 CHo
Z | | z ó ch2conh-c-hZ | | z ó ch 2 conh-ch
I ch2oI ch 2 o
WZÓR 2PATTERN 2
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.Publishing Department of the Polish Patent Office. Circulation: 90 copies. Price: PLN 1.00.
Claims (19)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL28643890A PL166014B1 (en) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | Method for the production of -L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL28643890A PL166014B1 (en) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | Method for the production of -L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL286438A1 PL286438A1 (en) | 1992-02-24 |
| PL166014B1 true PL166014B1 (en) | 1995-03-31 |
Family
ID=20052017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL28643890A PL166014B1 (en) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | Method for the production of -L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL166014B1 (en) |
-
1990
- 1990-08-10 PL PL28643890A patent/PL166014B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL286438A1 (en) | 1992-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0363556B2 (en) | ||
| EP0466963B1 (en) | A process for the preparation of alpha-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride by use of isolated N-formyl-aspartic anhydride | |
| JPH0680075B2 (en) | Process for producing N-formyl-α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester | |
| US5053532A (en) | One-pot process for the preparation of α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride | |
| PL166014B1 (en) | Method for the production of -L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride | |
| EP0468063B1 (en) | A one-pot process for the preparation of alpha-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride | |
| CA2021179C (en) | One-pot process for the preparation of .alpha.-l-aspartyl-l-phenylalaninemethyl ester hydrochloride | |
| PL167459B1 (en) | The method of producing a N-N-formyl-L-aspartyl-L-phenylalanine mixture | |
| CZ283058B6 (en) | PROCESS FOR PREPARING HYDROCHLORIDE OF ALPHA-l-ASPARAGYL-l-PHENYLALANINE METHYL ESTER IN A SINGLE VESSEL | |
| PL165293B1 (en) | METHOD FOR THE PRODUCTION OF α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride | |
| KR950004044B1 (en) | Process for preparing one-pot of alpha-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrogen chloride | |
| BG51450A3 (en) | METHOD FOR PREPARING ALPHA-L-ASPARTYL-L- PHENYLALANNINE METHYL ESTER HYDROCHLORIDE | |
| DE69023494T2 (en) | Process for the preparation of the alpha-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester using isolated N-formyl aspartyl anhydride. | |
| BG51451A3 (en) | METHOD OF PREPARING ALPHA-L-ASPARTYL-L- PHENYLALANNINE METHYL ESTER HYDROCHLORIDE | |
| JP2541622B2 (en) | Method for producing aspartyl phenylalanine methyl ester from N-formyl aspartyl phenylalanine methyl ester and oxalate salt of aspartyl phenylalanine methyl ester | |
| JP2910228B2 (en) | Method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride | |
| JP2598470B2 (en) | Method for producing N-benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester | |
| JP2976609B2 (en) | Method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester or hydrochloride thereof | |
| JPH07638B2 (en) | Process for producing N-formyl-α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester | |
| DD300231A5 (en) | One-pot process for the preparation of alpha-C-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride | |
| JPH0730049B2 (en) | Process for producing diketopiperazine derivative | |
| RO109447B1 (en) | Methylic ester chlorine hydrate of fa-l-aspartyl-l-phenylalanine preparation process | |
| JPS63141994A (en) | Production of alpha-l-aspartyl-l-phenylalanine methyl ester or hydrohalide thereof |