RU2112805C1 - Method for enantiomeric enrichment of mixture of d- and l-treo-2-amino-3-hydroxy-3-phenyl propionic acids, or derivatives thereof, or salts thereof - Google Patents

Method for enantiomeric enrichment of mixture of d- and l-treo-2-amino-3-hydroxy-3-phenyl propionic acids, or derivatives thereof, or salts thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2112805C1
RU2112805C1 SU5011304A SU5011304A RU2112805C1 RU 2112805 C1 RU2112805 C1 RU 2112805C1 SU 5011304 A SU5011304 A SU 5011304A SU 5011304 A SU5011304 A SU 5011304A RU 2112805 C1 RU2112805 C1 RU 2112805C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
threo
amino
mixture
hydroxy
hydrogen
Prior art date
Application number
SU5011304A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.Зейтлин Эндрю
С.Раджу Муппала
И.Стирлинг Дэвид
Original Assignee
Селджин Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Селджин Корпорейшн filed Critical Селджин Корпорейшн
Application granted granted Critical
Publication of RU2112805C1 publication Critical patent/RU2112805C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: mixture of enantiomeric D- and L-treo-2-amino-3-hydroxy-3-phenyl propionic acids or derivatives thereof or salts thereof are affected by stereoisomeric enrichment. Method is carried out contacting mixture with D-treonine aldolase. D- and L-treo-2-amino-3-hydroxy-3-(4-methylsulfonylphenyl) propionic acid is treated with D-treonine aldolase while L-treo-2-amino-3-hydroxy-3-(4-methylsulfonylphenyl)pronionic acid is prepared at high yield and at high selectivity. Benzaldehyde and amino acid which are obtained of D-treoisomer may be recycled at condensation stage. EFFECT: improved efficiency . 10 cl, 1 tbl

Description

Эта заявка является частным продолжением Сериала N 07/689.300, зарегистрированного 22 апреля 1991 г. и сериала N 07/676.102, зарегистрированного 27 марта 1991 г. This application is a private continuation of Series N 07 / 689.300, recorded April 22, 1991 and series N 07 / 676.102, registered March 27, 1991

Настоящее изобретение относится к стереоизомерному обогащению 2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовых кислот. The present invention relates to the stereoisomeric enrichment of 2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acids.

Биологическую активность многих химических соединений, имеющих хиральный центр, в частности фармацевтических и сельскохозяйственных препаратов, как было установлено, в основном обнаруживают у одной из хиральных форм. Поскольку большинство реакций синтеза не отличается стереоселективностью, то в результате возникают серьезные проблемы, связанные с химической переработкой. Поэтому обогащение преимущественно одной из хиральных форм следует проводить на какой-либо стадии процесса либо для конечных хиральных соединений, либо для их химических предшественников, которые обладают тем же хиральным центром, что и конечный продукт. Вне зависимости от выбора стадии, на которой проводится обогащение, и в отсутствие метода рециркуляции нежелательного одного или нескольких стереоизомеров, способ по существу ограничивается максимальным выходом, соответствующим 1/(2n)•100% нужного стереоизомера, где n - это общее число хиральных центров с молекуле.The biological activity of many chemical compounds having a chiral center, in particular pharmaceutical and agricultural preparations, has been found to be mainly found in one of the chiral forms. Since most synthesis reactions are not stereoselective, serious chemical processing problems arise as a result. Therefore, enrichment of predominantly one of the chiral forms should be carried out at any stage of the process either for the final chiral compounds or for their chemical precursors, which have the same chiral center as the final product. Regardless of the choice of the stage at which enrichment is carried out, and in the absence of a method for recycling the undesirable one or more stereoisomers, the method is essentially limited to a maximum yield corresponding to 1 / (2 n ) • 100% of the desired stereoisomer, where n is the total number of chiral centers with the molecule.

2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовые кислоты и их производные используются в качестве полупродуктов в синтезе ряда биологически полезных химических соединений. L-трео-2-амино-3-(4-метилсульфонилфенил)пропионовая кислота используется как полупродукт в синтезе антибиотиков D-трео-1-фторо-2-(дихлорацетамидо)-3-(4-метилсульфонил-фенил)пропан-1-ола (также известного под названием флорфеникол) и D-трео-2-(дихлорацетамидо)-3(4-метилсульфонилфенил)пропан-1,3-диола, известного под названием тиамфеникол. Кроме того, L-трео-2-амино-3-(4-метилтиофенил)-3-гидроксипропионовая кислота является полупродуктом синтеза антибиотиков. Аналогично как полупродукт синтеза 1-2-амино-2-метил-3-(3,4-дигидроксифенил)-пропионовой кислоты используется L-трео-2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовая кислота, также известная под названием L-метилдопа. 2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acids and their derivatives are used as intermediates in the synthesis of a number of biologically useful chemical compounds. L-threo-2-amino-3- (4-methylsulfonylphenyl) propionic acid is used as an intermediate in the synthesis of antibiotics D-threo-1-fluoro-2- (dichloroacetamido) -3- (4-methylsulfonyl-phenyl) propan-1- ol (also known as florfenicol) and D-threo-2- (dichloroacetamido) -3 (4-methylsulfonylphenyl) propan-1,3-diol, known as thiamphenicol. In addition, L-threo-2-amino-3- (4-methylthiophenyl) -3-hydroxypropionic acid is an intermediate in the synthesis of antibiotics. Similarly, L-threo-2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid, also known, is used as an intermediate of the synthesis of 1-2-amino-2-methyl-3- (3,4-dihydroxyphenyl) propionic acid called L-methyldopa.

Поскольку 2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовая кислота и ее производные обладают двумя хиральными центрами, то они существуют в виде четырех стереоизомеров. К ним относятся две пары энантиомеров - это D,L-эритро- и D,L-трео-энантиомеры. В тех случаях, когда конечный продукт содержит два хиральных центра, то, как правило, только один стереоизомер, обычно L-трео-стереоизомер, пригоден для получения биологически активных соединений. При получении L-метилдопы различие между "эритро" и "трео" не важно, поскольку гидрирование устраняет хиральный центр, связанный с 3-гидроксигруппой 2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты, т. е. целевой продукт имеет только один хиральный центр. И в этом случае, однако, пригоден только один энантиомер, его L-форма. При наличии двух хиральных центров в молекуле нужный стереоизомер должен быть выделен из смеси или подвергнуться обогащению в смеси D,L-эритро- и D,L-трео-стереоизомеров для более эффективного получения конечного соединения оптической чистоты. Since 2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid and its derivatives possess two chiral centers, they exist in the form of four stereoisomers. These include two pairs of enantiomers - these are D, L-erythro- and D, L-threo-enantiomers. In cases where the final product contains two chiral centers, then, as a rule, only one stereoisomer, usually the L-threo stereoisomer, is suitable for the preparation of biologically active compounds. In the preparation of L-methyldopa, the distinction between erythro and threo is not important, since hydrogenation eliminates the chiral center associated with the 3-hydroxy group of 2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid, i.e., the target the product has only one chiral center. And in this case, however, only one enantiomer, its L-form, is suitable. If there are two chiral centers in the molecule, the desired stereoisomer should be isolated from the mixture or enriched in a mixture of D, L-erythro- and D, L-threo-stereoisomers in order to more effectively obtain the final compound of optical purity.

Британский патент N 1268867, Akiyama et al, на который ссылаются заявители, раскрывает процесс получения тиамфеникола, согласно которому спиртовой раствор соли щелочного металла глицина контактирует с двумя молями пара-метилсульфонилбензальдегида на моль глицина в присутствии карбоната щелочного металла. В результате образуются смеси, обогащенные именно D,L-трео-энантиомерными формами β-(4-метилсульфонилфенил)серина, а не D,L-эритро-формами. Отделение L-трео-энантиомера от D-трео-энантиомера затем можно провести, используя традиционное химическое разделение. Выходы, однако, бывают низкими, не более 50% нужного трео-изомера из трео-смеси. British Patent No. 1,268,867, Akiyama et al, to which the applicants refer, discloses a process for the preparation of thiamphenicol, according to which an alcohol solution of a glycine alkali metal salt is contacted with two moles of para-methylsulfonylbenzaldehyde per mole of glycine in the presence of alkali metal carbonate. As a result, mixtures are formed that are enriched specifically with D, L-threo-enantiomeric forms of β- (4-methylsulfonylphenyl) serine, and not with D, L-erythro-forms. The separation of the L-threo-enantiomer from the D-threo-enantiomer can then be carried out using conventional chemical separation. The yields, however, are low, not more than 50% of the desired threo isomer from the threo mixture.

Настоящее изобретение представляет собой значительное улучшение процесса получения L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты, 2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты и их производных, незамещенных или содержащих заместители в фенильном кольце. При обработке смеси D-трео- и L-трео-форм-2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты, которая, как правило, но необязательно является рацемической, с помощью D-треонин-альдолазы происходит селективное расщепление D- трео-2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты на глицин и соответствующий бензальдегид без значительного расщепления L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты. Аналогично, при обработке смеси энантиомеров D,L-трео-2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты D-треонин-альдолазой способом, предложенным в настоящем изобретении, происходит селективное расщепление D-трео-2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты на аланин и соответствующий бензальдегид, и при этом не происходит в заметной степени расщепления L-трео-2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты. В каждом случае соответствующий бензальдегид и соответствующая аминокислота могут быть легко выделены из смеси для их рециркуляции. The present invention is a significant improvement in the process for producing L-threo-2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid, 2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid and their derivatives, unsubstituted or containing substituents in phenyl ring. When processing a mixture of D-threo-and L-threo-form-2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid, which, as a rule, but not necessarily racemic, D-threo selectively cleaves with D-threonine aldolase -2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid to glycine and the corresponding benzaldehyde without significant splitting of L-threo-2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid. Similarly, when processing a mixture of the enantiomers of D, L-threo-2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid with D-threonine-aldolase by the method proposed in the present invention, selective cleavage of D-threo-2-amino occurs -2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid into alanine and the corresponding benzaldehyde, and no significant decomposition of L-threo-2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid occurs. In each case, the corresponding benzaldehyde and the corresponding amino acid can be easily isolated from the mixture for recycling.

Основой настоящего изобретения послужил тот факт, что D-треонин-альдолаза селективно расщепляет связь между углеродным атомом в положении 2 (атом углерода, несущий аминогруппу) и тем, который находится в положении 3 (атом углерода, несущий гидроксигруппу) в D-трео-2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоте или в D-трео-2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоте, оставляя соответствующий L-трео-изомер преимущественно незатронутым. Таким образом, настоящее изобретение в особенности пригодно для получения описанных выше биологически активных соединений, например флорфеникола, тиамфеникола и L-метилдопы. The basis of the present invention was the fact that D-threonine aldolase selectively cleaves the bond between the carbon atom in position 2 (a carbon atom bearing an amino group) and that which is in position 3 (a carbon atom carrying a hydroxy group) in D-threo-2 amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid or in D-threo-2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid, leaving the corresponding L-threo-isomer predominantly unaffected. Thus, the present invention is particularly suitable for the preparation of the biologically active compounds described above, for example florfenicol, thiamphenicol and L-methyldopa.

В более широком смысле настоящее изобретение включает энантиомерное обогащение смеси D,L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовых кислот или D,L-трео-2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовых кислот формулы

Figure 00000001

в которой каждый
R1 и R2, независимо друг от друга представляют собой водород, гидроксигруппу, галоген, нитрогруппу, трифторметил, низший алкил, низший алкоксил, низший алкилсульфонил, низший алкилсульфинил, или низшую алкилтиогруппу; R3 - водород или метил; R4 - водород или карбоксизащитная группа.In a broader sense, the present invention includes enantiomeric enrichment of a mixture of D, L-threo-2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acids or D, L-threo-2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acids of the formula
Figure 00000001

in which every
R 1 and R 2 are independently hydrogen, hydroxy, halogen, nitro, trifluoromethyl, lower alkyl, lower alkoxyl, lower alkylsulfonyl, lower alkylsulfinyl, or lower alkylthio; R 3 is hydrogen or methyl; R 4 is hydrogen or a carboxy protecting group.

Также сюда относятся соответствующие соли вышеупомянутых 2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовых кислот. Also included are the corresponding salts of the aforementioned 2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acids.

Под термином низший алкил подразумевается моновалентный насыщенный разветвленный или неразветвленный углеводородный радикал, содержащий от 1 до 6 атомов углерода. К ним относятся такие алкильные группы, как метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, изопентил, неопентил, трет-пентил, гексил, изогексил и т.п. By the term lower alkyl is meant a monovalent saturated branched or unbranched hydrocarbon radical containing from 1 to 6 carbon atoms. These include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, isohexyl and the like.

Под термином низший алкоксил подразумевается низший алкил, соединенный с оставшейся частью молекулы через простой эфирный кислород, например метокси, этокси, пропокси, изопропокси, бутокси, пентокси, гексокси и т.п. группы. By the term “lower alkoxyl” is meant lower alkyl connected to the remainder of the molecule via ether oxygen, for example methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, pentoxy, hexoxy and the like. groups.

Галоген - это хлор, бром, фтор и иод. Halogen is chlorine, bromine, fluorine and iodine.

Карбоксигруппа может быть защищена сложноэфирной группировкой R4, которая избирательно удаляется в мягких условиях без разрушения нужной структуры молекулы, в частности это может быть алкиловый эфир, содержащий в алкильной части от 1 до 12 атомов углерода, например метиловый или этиловый эфир, и в частности алкиловый эфир с разветвлением в положении 1, например трет-бутиловый эфир; низший алкиловый эфир, который замещен в положении 1 или 2: (1) низшей алкокси-группой, например это этометоксиметил, 1-метоксиэтил и этоксиэтил, (2) низшей алкилтиогруппой, например это метилтиометил и 1-этилтиоэтил; (3) галогеном, например это 2,2,2-трихлороэтил, 2-бромоэтил и 2-иодоэтоксикарбонил; (4) одной или двумя фенильными группами, каждая из которых может не иметь заместителей или быть моно-, ди- или тризамещенной, например, низшим алкилом, таким как трет-бутил, низшим алкоксилом, таким как метокси, гидрокси, галогеном, например хлором, и нитрогруппой, например такими как бензил, 4-нитробензил, дифенилметил, ди-(4-метокси)фенилметил; или (5) ароилом, таким как фенилацил. Карбоксигруппа может быть также защищена органосилильной группой, такой как три-низший алкилсилил, например триметилсилилоксикарбонилом.The carboxy group can be protected with an ester group R 4 , which is selectively removed under mild conditions without destroying the desired structure of the molecule, in particular it can be an alkyl ether containing from 1 to 12 carbon atoms in the alkyl part, for example methyl or ethyl ether, and in particular alkyl branched ester at position 1, for example tert-butyl ether; lower alkyl ester which is substituted at position 1 or 2: (1) a lower alkoxy group, for example, it is methoxymethyl, 1-methoxyethyl and ethoxyethyl, (2) a lower alkylthio group, for example, methylthiomethyl and 1-ethylthioethyl; (3) halogen, for example, 2,2,2-trichloroethyl, 2-bromoethyl and 2-iodoethoxycarbonyl; (4) one or two phenyl groups, each of which may be unsubstituted or mono-, di- or trisubstituted, for example with lower alkyl, such as tert-butyl, lower alkoxyl, such as methoxy, hydroxy, halogen, for example chlorine and a nitro group, for example, such as benzyl, 4-nitrobenzyl, diphenylmethyl, di- (4-methoxy) phenylmethyl; or (5) aroyl, such as phenylacyl. The carboxy group may also be protected by an organosilyl group, such as a tri-lower alkylsilyl, for example trimethylsilyloxycarbonyl.

Как указывалось, настоящее изобретение распространяется также на соли вышеперечисленных соединений, в частности соли щелочных металлов, щелочноземельных металлов, соли аммония и органических аминов, например такие соли, в которых катионами являются катионы натрия, калия, магния, кальция или катионы протонированных аминов, полученных из этиламина, тирэтиламина, этаноламина, диэтиламиноэтанола, этилендиамина, пиперидина, морфолина, 2-пиперидиноэтанола, бензиламина, прокаина и т.п. Поскольку соли используются в качестве полупродуктов химической реакции, нет необходимости предъявлять к ним требования физиологической приемлемости. As indicated, the present invention also extends to salts of the above compounds, in particular salts of alkali metals, alkaline earth metals, ammonium salts and organic amines, for example, salts in which cations are sodium, potassium, magnesium, calcium cations or protonated cations obtained from ethylamine, tyretylamine, ethanolamine, diethylaminoethanol, ethylenediamine, piperidine, morpholine, 2-piperidinoethanol, benzylamine, procaine and the like. Since salts are used as intermediates of a chemical reaction, there is no need to make physiological acceptability requirements for them.

В частности, способ хорошо подходит для получения соединений формулы

Figure 00000002

в которой каждый R1 и R2 независимо друг от друга представляет собой водород, гидрокси-, метокси-, метилсульфонил- или метилтио-группу; R3 - водород или метил; R4 - водород, C1-C3 алкил, или катион (т.е. их соли).In particular, the method is well suited for the preparation of compounds of the formula
Figure 00000002

in which each R 1 and R 2 independently from each other represents hydrogen, hydroxy, methoxy, methylsulfonyl or methylthio group; R 3 is hydrogen or methyl; R 4 is hydrogen, C 1 -C 3 alkyl, or a cation (i.e. their salts).

Термин "энантиомерное обогащение" в том смысле, как он используется в настоящем описании, относится к увеличению количества одного энантиомера по сравнению с другим. Удобный метод выражения достигнутого энантиомерного обогащения состоит в использовании понятия избыток энантиомера, "и.э.", выражаемого в виде

Figure 00000003

в которой
E1 - количество одной хиральной формы (такой, как L-трео-форма) и E2 - количество другой хиральной формы (такой, как D-трео-форма). Таким образом, если исходное отношение двух хиральных форм равно 50 : 50 (1 : 1), а достигается такое энантиомерное обогащение, при котором обеспечивается конечное отношение L-трео-формы к D-треоформе, равное 50 : 30 (5 : 3), то "и.э." по отношению к L-трео-форме составляет 25%. Если же конечное отношение L-трео-формы к D-трео-форме равно 70 : 30 (7 : 3), то "и.э." по отношению к L-трео-форме составляет 40%. Как правило, в соответствии с предлагаемым способом могут быть достигнуты значения "и.э.", равные 85% и выше.The term "enantiomeric enrichment," as used herein, refers to an increase in the amount of one enantiomer compared to another. A convenient method for expressing the achieved enantiomeric enrichment is to use the concept of excess enantiomer, "ie," expressed as
Figure 00000003

wherein
E 1 is the amount of one chiral form (such as the L-threo form) and E 2 is the amount of another chiral form (such as the D-threo form). Thus, if the initial ratio of two chiral forms is 50:50 (1: 1), and enantiomeric enrichment is achieved, which ensures a final ratio of the L-threo form to the D-threoform equal to 50: 30 (5: 3), then "IE" in relation to the L-threo form is 25%. If the final ratio of the L-threo-form to the D-threo-form is 70: 30 (7: 3), then "IE" in relation to the L-threo form is 40%. As a rule, in accordance with the proposed method can be achieved values "IE" equal to 85% and above.

Смеси стереоизомерных форм 2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты или 2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты обычно получают путем простой конденсации соответственно глицина или аланина с подходящим бензальдегидом при использовании хорошо известных процедур. Поскольку такой синтез не является стереоспецифичным, то в результате получают рацемическую смесь D-трео и L-трео-изомеров соответствующих 2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты или 2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислот. Mixtures of the stereoisomeric forms of 2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid or 2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid are usually obtained by simple condensation of glycine or alanine, respectively, with a suitable benzaldehyde using well known procedures. Since this synthesis is not stereospecific, the result is a racemic mixture of D-threo and L-threo isomers of the corresponding 2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid or 2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3- phenylpropionic acid.

Согласно предлагаемому способу смесь D,L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты или D,L-трео-2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты обрабатывают D-треонин-альдолазой. Ферментативный процесс оказывает воздействие только на одну хиральную форму (или оказывает воздействие на одну из хиральных форм в гораздо большей степени, чем на другую). D-треонин-альдолаза в результате не только расщепляет нежелательный D-изомер, тем самым способствуя процессу обогащения нужного энантиомера, но и воздействует на связь между 2-углеродным атомом и 3-углеродным атомом пропионовой кислоты, что в результате приводит к образованию соответствующего бензальдегида и аминокислоты - глицина или аланина. Бензальдегид и аминокислота, представляющие продукты ферментативной реакции, в тоже время являются исходными продуктами в синтезе D,L-трео-форм 2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты и 2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты. Продукты реакции как таковые могут быть выделены и рециркулированы вновь в стадию конденсации для дальнейшего синтеза в 2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовую кислоту или соответственно в 2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовую кислоту. According to the proposed method, a mixture of D, L-threo-2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid or D, L-threo-2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid is treated with D-threonine - aldolase. The enzymatic process affects only one chiral form (or affects one of the chiral forms to a much greater extent than the other). As a result, D-threonine aldolase not only cleaves the undesired D-isomer, thereby facilitating the enrichment of the desired enantiomer, but also affects the bond between the 2-carbon atom and the 3-carbon atom of propionic acid, which results in the formation of the corresponding benzaldehyde and amino acids - glycine or alanine. Benzaldehyde and the amino acid, which are the products of the enzymatic reaction, are at the same time the starting products in the synthesis of D, L-threo-forms of 2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid and 2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3 -phenylpropionic acid. The reaction products as such can be isolated and recycled back to the condensation step for further synthesis into 2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid or, respectively, into 2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid.

Например, D,L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовые кислоты формулы (I) обрабатывают D-треонин-альдолазой по следующей схеме:

Figure 00000004

в которой
R1, R2, R3 и R4 - каждый имеет значение, определенное выше.For example, D, L-threo-2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acids of the formula (I) are treated with D-threonine aldolase according to the following scheme:
Figure 00000004

wherein
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 - each has the meaning defined above.

Ферменты D-треонин-альдолазы известны и могут быть получены, например, по методикам, описанным Kato et al. и Yamada et al., infra. Этот фермент может быть также выделен из микроорганизмов, способных приспосабливаться к различным экологическим условиям-убиквистам, обитающих в почве и не подвергавшихся действию треонина. В этом последнем способе микроорганизмы выращивают и инкубируют в подходящем питательном бульоне и D-треонине, а затем пересевают культуру и инкубируют в хемостате из питательного бульона и D-треонина. После дальнейшего инкубирования может быть выделена единственная колония, продуцирующая фермент D-треонин-альдолазу. D-threonine aldolase enzymes are known and can be obtained, for example, by methods described by Kato et al. and Yamada et al., infra. This enzyme can also be isolated from microorganisms that can adapt to various environmental conditions, ubiquists, living in the soil and not exposed to threonine. In this latter method, microorganisms are grown and incubated in a suitable nutrient broth and D-threonine, and then the culture is re-cultured and incubated in a chemostat from the nutrient broth and D-threonine. After further incubation, a single colony can be isolated that produces the enzyme D-threonine aldolase.

Фермент может быть выделен из клеток с использованием известных методик, например, связанных с разрушением клеток и выделением ферментсодержащего супернатанта. Целевой фермент может быть использован в несвязанном виде, либо в свободном от клеток экстракте или в виде цельного клеточного препарата, либо может быть иммобилизован на подходящей подложке или такой матрице, как сшитый декстран, агароза, силикагель, полиамид или целлюлоза. Фермент может быть также заключен в капсулы из полиакриламида, альгинатов, волокон и т.д. Способы подобного рода иммобилизации описаны в литературе (смотри, например, Methods of Enzymology, 44, 1976). An enzyme can be isolated from cells using known techniques, for example, those associated with cell disruption and the isolation of an enzyme-containing supernatant. The target enzyme can be used in an unbound form, either in a cell-free extract or in the form of a whole cell preparation, or can be immobilized on a suitable support or matrix such as crosslinked dextran, agarose, silica gel, polyamide or cellulose. The enzyme may also be encapsulated in polyacrylamide, alginates, fibers, etc. Methods of this kind of immobilization are described in the literature (see, for example, Methods of Enzymology, 44, 1976).

В практическом варианте осуществления способа фермент добавляют к смеси D- и L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты или D- и L-трео-2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты и реакционную смесь затем выдерживают при температуре активности фермента (примерно при 40oC) до тех пор, пока не будет достигнут требуемый избыток энантиомера L-формы. Эту точку можно легко определить при использовании, например, метода ВЭЖХ.In a practical embodiment of the method, the enzyme is added to a mixture of D- and L-threo-2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid or D- and L-threo-2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3- phenylpropionic acid and the reaction mixture are then kept at an enzyme activity temperature (at about 40 ° C.) until the required excess of the L-form enantiomer is achieved. This point can be easily determined using, for example, the HPLC method.

Част бывает удобно удалить один реагент из реакционной смеси для того, чтобы получить более высокий "и.э." согласно закону действующих масс. При этом нет необходимости удалять реагент физическим путем, что просто достаточно исключить (изолировать) из зоны ферментативной реакции. Например, использование сорастворителя, в котором один из продуктов реакции обладает предпочтительной растворимостью, способствует увеличению "и.э.". Бензальдегиды прекрасно растворимы в галогенированных алканах, таких как метиленхлорид и хлороформ, в низших алканонах, содержащих от 3 до 10 атомов углерода, таких как пентан-2-он или метилизобутилкетон, и ароматических углеводородах, например бензоле. Включение этих растворителей в реакционную смесь будет оказывать благоприятное воздействие. В другом случае добавление неионной смолы адсорбирующего типа, в частности Амберлита или Дауэкса (Amberlite, Dowex), на которой происходит адсорбция альдегида, также будет приводить к увеличению "и.э." в соответствии с теми же принципами. It is often convenient to remove one reagent from the reaction mixture in order to obtain a higher "IE" according to the law of the masses. There is no need to remove the reagent physically, which is just enough to exclude (isolate) from the zone of the enzymatic reaction. For example, the use of a co-solvent in which one of the reaction products has a preferred solubility contributes to an increase in "IE". Benzaldehydes are readily soluble in halogenated alkanes, such as methylene chloride and chloroform, in lower alkanones containing from 3 to 10 carbon atoms, such as pentan-2-one or methyl isobutyl ketone, and aromatic hydrocarbons, for example benzene. The inclusion of these solvents in the reaction mixture will have a beneficial effect. In another case, the addition of a non-ionic resin of an adsorbing type, in particular Amberlite or Dowex (Amberlite, Dowex), on which the aldehyde is adsorbed, will also lead to an increase in "ue" in accordance with the same principles.

Вслед за или в течение ферментативной реакции образующиеся бензальдегид и аминокислота могут быть рециркулированы в соответствии с процедурой, о которой шла речь выше. Нерасщепленную L-трео-форму 2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты выделяют и обрабатывают согласно известным методикам. Например, она может быть этерифицирована и затем восстановлена согласно ранее описанной методике с образованием соответствующего 2-амино-3-фенилпропан-1,3-диола. Если у фенильной группы в положении 4 имеется в качестве заместителя метилсульфонильная группа, то такой диол может быть просто подвергнут дихлорацетилированию с получением в результате тиамфеникола. Если фенильная группа в положении 4 замещена метилтиогруппой, то диол может быть дихлороацетилирован и затем окислен надуксусной кислотой, в результате чего тоже будет получен тиамфеникол. Following or during the enzymatic reaction, the resulting benzaldehyde and amino acid can be recycled in accordance with the procedure described above. The unsplit L-threo form of 2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid is isolated and treated according to known procedures. For example, it can be esterified and then reduced according to the previously described procedure to form the corresponding 2-amino-3-phenylpropane-1,3-diol. If the phenyl group in position 4 has a methylsulfonyl group as a substituent, then such a diol can simply be dichloroacetylated to give thiamphenicol. If the phenyl group at position 4 is substituted with a methylthio group, then the diol can be dichloroacetylated and then oxidized with peracetic acid, whereby thiamphenicol will also be obtained.

Для получения флорфеникола подвергают прямому фторированию тиамфеникол, снова используя стандартные условия и в результате получают D-трео-2-(дихлороацетамидо)-3-(3-метилсульфонилфенил)-3- фторпропан-1-ол. Альтернативно, L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовую кислоту сначала этерифицируют и восстанавливают, как это описано выше, а аминогруппу затем защищают, например, посредством образования фталимидопроизводного, которое затем фторируют, и после удаления аминозащитной группы D-трео-2-амино-3-(3-метилсульфонилфенил)- 3-фторпропан-1-ол дихлорацетилируют, как описано выше. To obtain florfenicol, thiamphenicol is directly fluorinated using standard conditions again and D-threo-2- (dichloroacetamido) -3- (3-methylsulfonylphenyl) -3-fluoropropan-1-ol is obtained. Alternatively, L-threo-2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid is first esterified and reduced as described above, and the amino group is then protected, for example, by the formation of a phthalimide derivative, which is then fluorinated, and after the removal of the amino protecting group D- threo-2-amino-3- (3-methylsulfonylphenyl) - 3-fluoropropan-1-ol is dichloroacetylated as described above.

Следующие примеры послужат иллюстративным материалом, который характерен для настоящего изобретения, но не ограничивает его рамки, при этом объем притязаний определяется исключительно приводимой формулой. The following examples will serve as illustrative material that is characteristic of the present invention, but does not limit its scope, while the scope of the claims is determined solely by the claims.

Пример 1
Рацемическую D,L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-(4-метилтиофенил)пропионовую кислоту (0,7 г) добавляют к смеси, содержащей 20 мл 50 мМ бората натрия (pH 8,4), 1 мл 8 мМ пиридоксаль-5-фосфата и 4 мл экстракта D-треонин-альдолазы. Реакционную смесь выдерживают при 40oC до тех пор, пока не будет достигнут избыток энантиомера (определяют методом ВЭЖХ) в количестве не менее 98% L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-(4-метилтиофенил)пропионовой кислоты; обычно в этих условиях процесс обогащения длится примерно 60 - 70 мин.
Example 1
Racemic D, L-threo-2-amino-3-hydroxy-3- (4-methylthiophenyl) propionic acid (0.7 g) is added to a mixture containing 20 ml of 50 mM sodium borate (pH 8.4), 1 ml 8 mM pyridoxal 5-phosphate and 4 ml of D-threonine aldolase extract. The reaction mixture was kept at 40 ° C. until an excess of the enantiomer was achieved (determined by HPLC) in an amount of at least 98% L-threo-2-amino-3-hydroxy-3- (4-methylthiophenyl) propionic acid; usually under these conditions the enrichment process lasts approximately 60 - 70 minutes

Пример 2. Example 2

Смесь из 2,5 г D-трео-2-амино-3-(4-метилтиофенил)пропан- 1,3-диола, полученного по способу, описанному в примере 1, и 3,6 мл этилдихлороацетата нагревают примерно при 100oC около 3 ч. Продукт реакции растворяют в этиленхлориде и отфильтровывают через активированный уголь. Фильтрат охлаждают и перекристаллизовывают из нитроэтана, в результате получают D-трео-2-дихлорацетамидо-3-(4-метилентиофенил)пропан-1,3-диол, т. пл. 111,6 - 112,6oC, [α] 25 D = +12° (1% в этаноле).A mixture of 2.5 g of D-threo-2-amino-3- (4-methylthiophenyl) propane-1,3-diol obtained by the method described in example 1 and 3.6 ml of ethyl dichloroacetate are heated at about 100 ° C about 3 hours. The reaction product is dissolved in ethylene chloride and filtered through activated carbon. The filtrate was cooled and recrystallized from nitroethane to give D-threo-2-dichloroacetamido-3- (4-methylentiophenyl) propan-1,3-diol, mp. 111.6 - 112.6 o C, [α] 25 D = +12 ° (1% in ethanol).

Пример 3. Example 3

L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-(4-метилсульфонилфенил)пропионовую кислоту получают из D,L-трео-2-амино-3-гидрокси-3- (4-метилсульфонилфенил)пропионовой кислоты, следуя процедуре, описанной в примере 1. Затем L-трео-2-амино-3-гидрокси-3- (4-метилсульфонилфенил)пропионовую кислоту этерифицируют и восстанавливают так, как описано выше, и в результате получают D-трео-2-амино-3-(4-метилсульфонилфенил)пропан-1,3-диол, т.пл. 201 - 202oC, [α] 20 D = -25,5°.
D-трео-2-амино-3-(4-метилсульфонилфенил)пропан-1,3-диол подвергают затем дихлорацетилированию способом, аналогичным описанному в примере 2, и в результате получают тиамфеникол, т.пл. 164,3 - 166,3oC, [α] 25 D = +12,9° (1% в этаноле).
L-threo-2-amino-3-hydroxy-3- (4-methylsulfonylphenyl) propionic acid is obtained from D, L-threo-2-amino-3-hydroxy-3- (4-methylsulfonylphenyl) propionic acid, following the procedure described in Example 1. Then, L-threo-2-amino-3-hydroxy-3- (4-methylsulfonylphenyl) propionic acid is esterified and reduced as described above to give D-threo-2-amino-3- (4-Methylsulfonylphenyl) propane-1,3-diol; mp. 201 - 202 o C, [α] 20 D = -25.5 ° .
D-threo-2-amino-3- (4-methylsulfonylphenyl) propane-1,3-diol is then dichloroacetylated in a manner similar to that described in example 2, and as a result, thiamphenicol is obtained, so pl. 164.3 - 166.3 o C, [α] 25 D = + 12.9 ° (1% in ethanol).

Альтернативно тиамфеникол может быть получен из D-трео-2-дихлороацетамидо-3-(4-метилтиофенил)пропан-1,3-диола из примера 2 путем окисления надуксусной кислотой в традиционных условиях. Alternatively, thiamphenicol can be prepared from D-threo-2-dichloroacetamido-3- (4-methylthiophenyl) propan-1,3-diol from Example 2 by oxidation with peracetic acid under conventional conditions.

Пример 4. Example 4

6 г (150 ммоль) гидроокиси натрия и 8,9 г (100 ммоль) D,L-аланина растворяют в 25 мл воды и раствор охлаждают примерно до 5,5oC при перемешивании в атмосфере азота. К раствору добавляют 21,2 г (200 ммоль) бензальдегида и смесь перемешивают при 5,5oC около 1 ч. Затем смесь нагревают до комнатной температуры и выдерживают около 20 ч. Затем добавляют концентрированную соляную кислоту и доводят pH до 2. После перемешивания подкисленного раствора в течение 2 ч отделяют водную фазу, экстрагируют этилацетатом и упаривают в вакууме. Полученный материал дважды экстрагируют 80 мл абсолютного этилового спирта, а затем упаривают этанол. Полученный продукт вновь экстрагируют 40 мл абсолютного этанола с последующим удалением этанола. Экстракт затем растворяют в водно-метанольном растворе с соотношением по крайней мере 1 : 1 и абсорбируют на колонке, заполненной полиметилметакрилатом. Содержимое колонки затем элюируют там же метанольно-водным раствором (1 : 1), фракции объемом 30 мл объединяют и упаривают. Затем вновь повторили очистку, пропустив через колонку, заполненную полиметилметакрилатом, используя 90% этанол. В результате получают рацемическую 2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовую кислоту.6 g (150 mmol) of sodium hydroxide and 8.9 g (100 mmol) of D, L-alanine are dissolved in 25 ml of water and the solution is cooled to about 5.5 ° C. with stirring under a nitrogen atmosphere. To the solution was added 21.2 g (200 mmol) of benzaldehyde and the mixture was stirred at 5.5 ° C. for about 1 hour. Then the mixture was warmed to room temperature and held for about 20 hours. Then, concentrated hydrochloric acid was added and the pH was adjusted to 2. After stirring The acidified solution is separated in 2 hours, the aqueous phase is extracted with ethyl acetate and evaporated in vacuo. The resulting material was extracted twice with 80 ml of absolute ethanol, and then ethanol was evaporated. The resulting product was again extracted with 40 ml of absolute ethanol, followed by removal of ethanol. The extract is then dissolved in an aqueous methanol solution with a ratio of at least 1: 1 and absorbed on a column filled with polymethyl methacrylate. The contents of the column are then eluted therein with a methanol-aqueous solution (1: 1), 30 ml fractions are combined and evaporated. Then, the purification was repeated again, passing through a column filled with polymethyl methacrylate using 90% ethanol. The result is a racemic 2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid.

Пример 5. Example 5

Следующая процедура подтверждается примером использования D-треонин-альдолазы в качестве средства, которое позволяет осуществить эффективное выделение L-изомера из рацемата D,L-трео-2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовой кислоты. The following procedure is confirmed by the example of the use of D-threonine aldolase as a means that allows the efficient isolation of the L-isomer from the racemate of D, L-threo-2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid.

D, L-трео-2-амино-2-метил-3-гидрокси-3-фенилпропионовую кислоту (1,4 мМ) выдерживают при pH 8,75 в 50 мМ боратного буфера и 0,8 мМ пиридоксальфосфата в присутствии разрушенных клеток, содержащих около 300 мкл фермента. D, L-threo-2-amino-2-methyl-3-hydroxy-3-phenylpropionic acid (1.4 mM) is maintained at pH 8.75 in 50 mM borate buffer and 0.8 mM pyridoxalphosphate in the presence of disrupted cells, containing about 300 μl of enzyme.

Через определенные отрезки времени, составляющие около 30, 120 и 210 мин 200 мкл инкубационной смеси отбирают и разбавляют 800 мкл 1% хлорной кислоты. После центрифугирования смеси верхний слой анализируют методом ВЭЖХ. Данные, приведенные в таблице, демонстрируют эффективность действия фермента на процесс разделения рацемической смеси. After certain periods of time, comprising about 30, 120, and 210 minutes, 200 μl of the incubation mixture is taken and diluted with 800 μl of 1% perchloric acid. After centrifugation of the mixture, the upper layer was analyzed by HPLC. The data in the table demonstrate the effectiveness of the enzyme on the process of separation of the racemic mixture.

L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-(4-метилтиофенил)пропионовая кислота, полученная таким способом, может быть этерифицирована и восстановлена борогидратом натрия согласно известным методикам; в результате получают D-трео-2-амино-3-(4-метилтиофенил)пропан-1,3-диол, т. пл. 151,9 - 152,9oC, [α] 25 D = -21° (1% в этаноле).L-threo-2-amino-3-hydroxy-3- (4-methylthiophenyl) propionic acid obtained in this way can be esterified and reduced with sodium borohydrate according to known methods; the result is D-threo-2-amino-3- (4-methylthiophenyl) propan-1,3-diol, mp. 151.9 - 152.9 o C, [α] 25 D = -21 ° (1% in ethanol).

Пример 6. Example 6

D-треонин-альдолазу продуцируют различными микроорганизмами, такими как Alcaligenes faecalis (депонированными в Институте Ферментов Осака, Япония, под номером IFO-12.669), Pseudomonas ДК-2 (депонированы в Институте исследования ферментов, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of Internacional Trade and Industry, Япония, под номером FERM-P N 6200) и Arthrobacter DK-19, FERM-P N 6201. Смотри, например, патент США N 4492757, Kato и др., и патент Япония 56 - 209983, Yamada и др. 1985. D-threonine aldolase is produced by various microorganisms, such as Alcaligenes faecalis (deposited at the Osaka Institute of Enzymes, Japan, under IFO-12.669), Pseudomonas DK-2 (deposited at the Institute of Enzyme Research, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of Internacional Trade and Industry, Japan, under the number FERM-P N 6200) and Arthrobacter DK-19, FERM-P N 6201. See, for example, US Pat. No. 4,492,757, Kato et al., And Japan Patent 56-209983, Yamada et al. . 1985.

Кроме того, микроорганизмы, продуцирующие D-треонин-альдолазу, могут быть выделены из образцов почвы следующим образом. In addition, microorganisms producing D-threonine aldolase can be isolated from soil samples as follows.

Образец почвы, ранее подвергавшийся обработке треонинами, инокулируют в колбе, встряхиваемой с 50 мл водной среды (называемой здесь далее "среда А"), которая, как правило, содержит следующие компоненты:
NH4Cl - 1 г/л
MgCl2 - 1 г/л
CaCl2 - 0,015 г/л
KH2PO4 - 2,7 г/л
NaOH - 0,5 г/л
и стандартные растворы микроэлементов - 1 мл/л
MgSO4 - 1 г/л
CaCl2 - 0,21 г/л
ZnSO4 • 7H2O - 0,2 мг/л
MnSO4 • 4H2O - 0,1 мг/л
H3BO3 - 0,02 мг/л
CuSO4 • 5H2O - 0,10 мг/л
CuCl2 • 6H2O - 0,05 мг/л
NiCl2 • 6H2O - 0,01 мг/л
FeSO4 - 1,5 мг/л
NaMoO4 - 2,0 мг/л
Fe ЭDTA - 5,0 мг/л
KH2PO4 - 20,0 мМ
NaOH - До pH 7
Состав стандартного раствора микроэлементов не является критическим параметром, определяющим протекание процесса, но во всех процедурах его стандартизируют для того, чтобы устранить его влияние как переменной величины.
A soil sample previously treated with threonines is inoculated in a flask shaken with 50 ml of an aqueous medium (hereinafter referred to as “medium A”), which typically contains the following components:
NH 4 Cl - 1 g / l
MgCl 2 - 1 g / l
CaCl 2 - 0.015 g / l
KH 2 PO 4 - 2.7 g / l
NaOH - 0.5 g / l
and standard solutions of trace elements - 1 ml / l
MgSO 4 - 1 g / l
CaCl 2 - 0.21 g / l
ZnSO 4 • 7H 2 O - 0.2 mg / l
MnSO 4 • 4H 2 O - 0.1 mg / L
H 3 BO 3 - 0.02 mg / l
CuSO 4 • 5H 2 O - 0.10 mg / l
CuCl 2 • 6H 2 O - 0.05 mg / l
NiCl 2 • 6H 2 O - 0.01 mg / l
FeSO 4 - 1.5 mg / L
NaMoO 4 - 2.0 mg / L
Fe EDTA - 5.0 mg / L
KH 2 PO 4 - 20.0 mm
NaOH - Up to pH 7
The composition of a standard solution of trace elements is not a critical parameter that determines the course of the process, but in all procedures it is standardized in order to eliminate its effect as a variable.

Среду A и почву, содержащую микроорганизм, инокулируют с 3 г/л D-треонина и инкубируют при 30oC при встряхивании (200 об/мин) в течение 5 дней. 1 мл образца затем пересевают в такую же встряхиваемую колбу и снова инкубируют, как указано выше до помутнения. 5 мл помутневшей культуры затем инокулируют в хемостате со средой A и 3,0 г/л D-треонина и выдерживают при постоянном разбавлении со скоростью 0,03/мин в течение двух недель. Жидкую среду их хемостата высевают на пластинку или чашку Петри со средой A и 15 г/л благородного агара. После инкубационного периода, длящегося 5 дней при 30oC, выделяют одну колонию. Изолированный штамм - это грамм-отрицательные микроорганизмы палочкообразной формы, которые были идентифицированы как Alcaligenes dentrificans xylosoxydans методом анализа жирных кислот, входящих в состав стенки клетки.Medium A and soil containing the microorganism were inoculated with 3 g / L D-threonine and incubated at 30 ° C. with shaking (200 rpm) for 5 days. 1 ml of the sample is then subcultured into the same shaken flask and incubated again, as described above until turbidity. 5 ml of clouded culture is then inoculated in a chemostat with medium A and 3.0 g / l of D-threonine and incubated with constant dilution at a rate of 0.03 / min for two weeks. The liquid medium of their chemostat is plated on a plate or Petri dish with medium A and 15 g / l of noble agar. After an incubation period of 5 days at 30 ° C., one colony is isolated. An isolated strain is a rod-negative gram-negative microorganism that has been identified as Alcaligenes dentrificans xylosoxydans by analysis of the fatty acids that make up the cell wall.

50 мл среды A, содержащей 6,0 г/л D-треонина, инокулируют с Alcaligenes dentrificans xylosoxydans. После инкубирования смеси при 37oC в течение 48 ч 10 мл смеси пересевают в 250 мл среды A, содержащей 6,0 г/л D-треонина. Через 40 ч инкубирования при 37oC клетки путем центрифугирования при 10000 G концентрируют в пасту и промывают 50 мл фосфатного буфера с pH 7 и снова концентрируют в пасту путем центрифугирования с 10000 G. Промытую пасту помещают под French Press при давлении 17000 фунтов/дюйм2 (1195 кг/см2) для разрушения клеток и получения клеточного экстракта. Клеточный дебрис удаляют путем центрифугирования в течение 1 ч при 100000 G, собирая верхний слой, содержащий фермент.50 ml of medium A containing 6.0 g / l D-threonine are inoculated with Alcaligenes dentrificans xylosoxydans. After the mixture was incubated at 37 ° C. for 48 hours, 10 ml of the mixture were transferred to 250 ml of medium A containing 6.0 g / l D-threonine. After 40 h incubation at 37 o C the cells by centrifugation at 10000 G was concentrated to a paste and washed with 50 ml phosphate buffer pH 7 and again concentrated to a paste by centrifugation at 10000 G. The washed paste was placed under a French Press at a pressure of 17,000 pounds / in2 (1195 kg / cm 2 ) to destroy cells and obtain a cell extract. Cell debris was removed by centrifugation for 1 h at 100,000 G, collecting the top layer containing the enzyme.

Пример 7. Example 7

После обогащения рацемической смеси D, L-трео 2-амино-3-гидрокси-3-(4-метилтиофенил)пропионовой кислоты или D, L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-(4-метилсульфонилфенил)-пропионовой кислоты в L-трео-форму проводят регенерацию соответствующего 4-метилтиобензальдегида или 4-метилсульфонилбензальдегида соответственно из водного раствора, снижая его pH до 0,5 добавлением соляной кислоты для того, чтобы расщепить основание Шиффа. Полученный таким образом бензальдегид отфильтровывают и рециркулируют снова в стадию конденсации. After enrichment of the racemic mixture of D, L-threo 2-amino-3-hydroxy-3- (4-methylthiophenyl) propionic acid or D, L-threo-2-amino-3-hydroxy-3- (4-methylsulfonylphenyl) -propionic acids in the L-threo form regenerate the corresponding 4-methylthiobenzaldehyde or 4-methylsulfonylbenzaldehyde, respectively, from an aqueous solution, lowering its pH to 0.5 by adding hydrochloric acid in order to split Schiff base. The benzaldehyde thus obtained is filtered off and recycled back to the condensation step.

Пример 8. Example 8

Смесь D- и L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-(4-метилсульфонил)пропионовой кислоты (0,8 г) соединяют с 10 мл 50 мМ раствора фосфата натрия (pH 8,0), 0,5 мМ пиридоксальфосфата и 20 мл метиленхлорида. 10 мл неочищенной D-треонин-альдолазы добавляют для инициирования реакции. Через 90 мин "и. э." составил 94%. A mixture of D- and L-threo-2-amino-3-hydroxy-3- (4-methylsulfonyl) propionic acid (0.8 g) is combined with 10 ml of a 50 mM sodium phosphate solution (pH 8.0), 0.5 mM pyridoxalphosphate and 20 ml of methylene chloride. 10 ml of crude D-threonine aldolase is added to initiate the reaction. After 90 minutes "I.E." amounted to 94%.

Пример 9. Example 9

Смесь D- и L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-(4-метилсульфонил)пропионовой кислоты (2,0 г) добавляют к 10 мл раствора 50 мМ фосфата натрия (pH 8,0), 0,8 мМ пиридоксаль-5-фосфата и 100 мМ хлорида натрия. Добавляют 20 г увлажненной смолы марки Amberlit XAD-16 вместе с 10 мл неочищенной D-треонин альдолазы. Реакционную смесь энергично перемешивают при 42oC в течение 120 мин и в результате получают L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-(4-метилсульфонилфенил)пропионовую кислоту и с "и. э." 96%.A mixture of D- and L-threo-2-amino-3-hydroxy-3- (4-methylsulfonyl) propionic acid (2.0 g) is added to 10 ml of a solution of 50 mM sodium phosphate (pH 8.0), 0.8 mM pyridoxal 5-phosphate and 100 mM sodium chloride. Add 20 g of Amberlit XAD-16 brand wetted resin together with 10 ml of crude D-threonine aldolase. The reaction mixture was vigorously stirred at 42 ° C. for 120 minutes, and as a result, L-threo-2-amino-3-hydroxy-3- (4-methylsulfonylphenyl) propionic acid and c. 96%

Claims (10)

1. Способ энантиомерного обогащения смеси D- и L-трео-2-амино-3-гидрокси-3-фенилпропионовых кислот или их производных формулы
Figure 00000005

где R1 и R2 независимо друг от друга-водород, гидроксильная группа, галоген, трифторметил, низший алкил, низшая алкоксигруппа, низший алкилсульфонил, низший алкилсульфинил или низшая алкилтиогруппа;
R3 - водород или низший алкил;
R4 - водород или карбоксизащитная группа,
или их солей с основанием, когда R4 - водород, отличающийся тем, что проводят обработку указанной смеси в водной среде D-треонин-альдолазой, активной по отношению к D-трео-энантиомеру и практически не активной по отношению к L-трео-энантиомеру, до тех пор, пока значительное количество D-трео-энантиомера не превратится в бензальдегид и глицин или аланин.
1. The method of enantiomeric enrichment of a mixture of D- and L-threo-2-amino-3-hydroxy-3-phenylpropionic acids or their derivatives of the formula
Figure 00000005

where R 1 and R 2 are independently hydrogen, a hydroxyl group, a halogen, trifluoromethyl, lower alkyl, lower alkoxy group, lower alkylsulfonyl, lower alkylsulfinyl or lower alkylthio group;
R 3 is hydrogen or lower alkyl;
R 4 is hydrogen or a carboxy protecting group,
or their salts with a base when R 4 is hydrogen, characterized in that the said mixture is treated in an aqueous medium with a D-threonine aldolase active with respect to the D-threo enantiomer and practically not active with respect to the L-threo enantiomer until a significant amount of the D-threo enantiomer is converted to benzaldehyde and glycine or alanine.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют смесь D- и L-трео-энантиомеров вышеуказанных соединений, в которых R1-метилтиогруппа в положении 4 фенильной группы, R2 - водород.2. The method according to claim 1, characterized in that a mixture of D- and L-threo-enantiomers of the above compounds is used, in which R 1 is methylthio at position 4 of the phenyl group, R 2 is hydrogen. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют смесь D- и L-трео-энантиомеров вышеуказанных соединений, в которых R1 - метилсульфонильная группа в положении 4 фенильной группы, а R2 - водород.3. The method according to claim 1, characterized in that a mixture of D- and L-threo enantiomers of the above compounds is used, in which R 1 is a methylsulfonyl group at position 4 of the phenyl group and R 2 is hydrogen. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют смесь D- и L-трео-энантиомеров вышеуказанных соединений, в которых R3 - метил.4. The method according to claim 1, characterized in that a mixture of D- and L-threo enantiomers of the above compounds is used, in which R 3 is methyl. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что L-трео-энантиомер выделяют из реакционной смеси. 5. The method according to claim 1, characterized in that the L-threo-enantiomer is isolated from the reaction mixture. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что существенное количество по крайней мере одного из указанных бензальдегидных и указанных аминокислотных производных выделяют из реакционной смеси. 6. The method according to claim 1, characterized in that a substantial amount of at least one of said benzaldehyde and said amino acid derivatives is isolated from the reaction mixture. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс обработки D-треонин-альдолазой ведут в присутствии по крайней мере одного вещества или средства, способного удалять из реакционной смеси как бензальдегид, так и производное глицина или аланина. 7. The method according to claim 1, characterized in that the D-threonine-aldolase treatment process is conducted in the presence of at least one substance or agent capable of removing both benzaldehyde and a glycine or alanine derivative from the reaction mixture. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве вещества, способного удалять один из продуктов реакции, используют органический растворитель, в котором один из продуктов реакции предпочтительно растворим. 8. The method according to claim 7, characterized in that as a substance capable of removing one of the reaction products, an organic solvent is used in which one of the reaction products is preferably soluble. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют галогенированные алканы, преимущественно метиленхлорид. 9. The method according to claim 8, characterized in that halogenated alkanes, mainly methylene chloride, are used as the organic solvent. 10. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве средства, способного удалять один из продуктов реакции, используют неионный абсорбент на основе смолы. 10. The method according to claim 7, characterized in that as a means capable of removing one of the reaction products, a non-ionic absorbent based on resin is used.
SU5011304A 1991-03-27 1992-03-26 Method for enantiomeric enrichment of mixture of d- and l-treo-2-amino-3-hydroxy-3-phenyl propionic acids, or derivatives thereof, or salts thereof RU2112805C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US67610291A 1991-03-27 1991-03-27
US07/676102 1991-03-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2112805C1 true RU2112805C1 (en) 1998-06-10

Family

ID=24713237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5011304A RU2112805C1 (en) 1991-03-27 1992-03-26 Method for enantiomeric enrichment of mixture of d- and l-treo-2-amino-3-hydroxy-3-phenyl propionic acids, or derivatives thereof, or salts thereof

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2112805C1 (en)
ZA (1) ZA922135B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
ZA922135B (en) 1992-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4762793A (en) Process for the biotechnological preparation of optically active alpha-arylalkanoic acids
EP0507153B1 (en) Stereoisomeric enrichment of 2-amino-3-hydroxy-3-phenyl-propionic acids
EP0808308B1 (en) Method for separating carbinols
US5061629A (en) Production of 2-hydroxy substituted arylalkanoic acids and esters by enzymatic hydrolysis
ES2083407T3 (en) OPTIONALLY ACTIVE 3-PHENYLGLICIDIC ACID ESTER PREPARATION PROCEDURE.
FR2662178A1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF INTERMEDIATES USEFUL IN THE SYNTHESIS OF BENZOTHIAZEPINES
RU2112805C1 (en) Method for enantiomeric enrichment of mixture of d- and l-treo-2-amino-3-hydroxy-3-phenyl propionic acids, or derivatives thereof, or salts thereof
US5302528A (en) Process for the enzymatic separation of the optical isomers of alpha-substituted carboxylic acids using esterase from Brevibacterium imperiale
AU2001230192B2 (en) Method for the enzymatic resolution of the racemates of aminomethyl-aryl-cyclohexanol derivatives
WO2004003001A1 (en) Process for the enzymatic resolution of 1,3-dioxolane-4-carboxylates
US6165777A (en) Process for the resolution of cis 1,2-indane diols using Pseudomonas putida
JP2698627B2 (en) Method for producing optically active amines and derivatives thereof
US5846792A (en) Method of producing (R)-2-amino-1-phenylethanol and opticaly active phenylserine and their halogen substituted products using tyrosine decarboxylase
JP3836873B2 (en) Enzymatic resolution of substituted 2-methyl-propionic acids
JP2612671B2 (en) Method for producing optically active propionate
JP2006050990A (en) Method for producing optically active 2-substituted-3-(4-substituted oxyphenyl)propionic acid and its antipodal ester
EP0718407B1 (en) Intermediates for the synthesis of eliprodil enantiomers and process for their preparation
JP3741758B2 (en) Process for producing optically active glycerol derivatives
JPS6012992A (en) Production of optically active carboxylic acid
JPH08113550A (en) Production of optically active 3-hydroxyhexanoic acids
JPH0353918B2 (en)
JPH0731497A (en) Production of optically active cyclic carbonate ester
JPH0614797A (en) Production of optically active 2-arylpropionic acid and its ester
JPS6030692A (en) Production of optically active carboxylic acid
JPH05103690A (en) Production of optically active 2-cyclohexenylacetic acid and its ester