SK280218B6 - Method of enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines - Google Patents

Method of enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines Download PDF

Info

Publication number
SK280218B6
SK280218B6 SK3166-90A SK316690A SK280218B6 SK 280218 B6 SK280218 B6 SK 280218B6 SK 316690 A SK316690 A SK 316690A SK 280218 B6 SK280218 B6 SK 280218B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
chiral
omega
ketone
amino acid
amino
Prior art date
Application number
SK3166-90A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
David I. Stirling
Andrew L. Zeitlin
George W. Matcham
Original Assignee
Celgene Corporation
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 Celgene Corporation filed Critical Celgene Corporation
Priority claimed from CS903166A external-priority patent/CZ283867B6/en
Publication of SK280218B6 publication Critical patent/SK280218B6/en

Links

Abstract

Amines in which the amino group is on a secondary carbon atom which is chirally substituted by R1 and R2 residuals, in which each of R1 and R2 is an alkyl or aryl group which is unsubstituted or substituted with an enzymatically non-inhibiting group and R1 is different from R2 in structure or chirality, said amines can be enantiomerically enriched by the action of an omega-amino acid transaminase which has the property of preferentially converting one of the two chiral forms to a ketone. The transformation is carried out in the presence of an amino acceptor. Since the reaction is in an equilibrium, it can be reversed, whilst in this case it can be used for the stereoselective synthesis of one chiral form of an amine in the presence of depicted transaminase to a ketone in the presence of an amino donor.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu obohacovania zmesi dvoch enantiomémych chirálnych amínov jedným z týchto enantiomérov a tiež spôsobu stereoselektívnej syntézy chirálnych amínov.The invention relates to a process for enriching a mixture of two enantiomeric chiral amines with one of these enantiomers, as well as a process for the stereoselective synthesis of chiral amines.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Nositeľom biologickej aktivity chemických zlúčenín, ako sú farmaceutické produkty a produkty aplikovateľné v poľnohospodárstve, ktoré obsahujú centrum chirality, je často prevažne jedna z možných chirálnych foriem. Vzhľadom na to, že väčšina chemických syntéz nie je v svojej podstate stereoselektívna, spôsobuje tento jav vážny problém z hľadiska chemickej výroby. V niektorom stupni výroby, buď až po získaní výsledných chirálnych zlúčenín alebo po pripravení ich chemických prekurzorov s rovnakým centrom chirality je potrebné vykonávať obohatenie produktu v prospech jednej chirálnej formy. Nech už sa zvolí na obohacovanie ktorýkoľvek stupeň reakcie, je tento postup svojou vlastnou podstatou obmedzený tým, že sa pri ňom môže dosiahnuť maximálny teoretický výťažok 50 % požadovaného enantioméru (pokiaľ nie je k dispozícii spôsob recyklovania nežiaduceho enantioméru).The carrier of the biological activity of chemical compounds, such as pharmaceutical and agricultural products that contain a chirality center, is often predominantly one of the possible chiral forms. Since most chemical syntheses are not inherently stereoselective, this phenomenon poses a serious problem in terms of chemical production. At some stage of the production, either after obtaining the resulting chiral compounds or after preparing their chemical precursors with the same chiral center, it is necessary to carry out product enrichment in favor of one chiral form. Whichever step of the reaction is chosen for enrichment, this process is inherently limited in that it can achieve a maximum theoretical yield of 50% of the desired enantiomer (unless a method for recycling the undesired enantiomer is available).

Veľa z chirálnych zlúčenín tohto typu sú amíny. Okrem toho, vzhľadom na všestrannosť ich reakcií sú dobrými kandidátmi na štepenie na enantioméry, po ktorom je možné vykonať stereoselektívnu konverziu na chirálne zlúčeniny. Chemická výroba chirálnych amínov neobsahujúcich druhý enantiomér sa až dosiaľ spoliehala najmä na štiepenie zmesi dvoch chirálnych foriem prostredníctvom vytvorenia diasteromerických derivátov, ako sú soli s chirálnou kyselinou, stereoselektívne syntetické postupy a použitie chirálnych chromatografických kolón (pozri napríklad US patent č. 3 944 608 a EP A 36 265).Many of the chiral compounds of this type are amines. In addition, due to the versatility of their reactions, they are good candidates for cleavage into enantiomers after which stereoselective conversion to chiral compounds can be performed. Up to now, the chemical production of chiral amines not containing the second enantiomer has relied mainly on the cleavage of a mixture of two chiral forms by the formation of diasteromeric derivatives such as salts with a chiral acid, stereoselective synthetic procedures and the use of chiral chromatography columns (see, for example US Patent 3,944,608 and EP). A 36 265).

Niektoré štruktúrne typy amínov je možné štiepiť na enantioméry enzymaticky. Sú dobre známe enzymatické reakcie zahŕňajúce α-aminokyseliny a ich použitie bolo navrhnuté pre stereošpecifické preparácie. Tak napríklad v US patente č. 3 871 958 je opísaná enzymatická príprava derivátov α-aminokyseliny serínu kopuláciou aldehydu s glycinom v prítomnosti treonínaldolázy odvodenej od druhu E. coli a príbuzná syntéza seronilu pri použití etanolamínu.Some structural types of amines can be resolved enzymatically into enantiomers. Enzymatic reactions involving α-amino acids are well known and their use has been suggested for stereospecific preparations. For example, U.S. Pat. No. 3,871,958 describes the enzymatic preparation of serine α-amino acid derivatives by coupling of aldehyde with glycine in the presence of E. coli-derived threonaldolase and the related synthesis of seronil using ethanolamine.

Pomerne málo bolo publikované o enzymatických reakciách aminokyselín, pri ktorých aminoskupina nie je vo vicinálnej polohe k skupine karboxylovej kyseliny. Yonaha a ďalšie Agric. Biol. Chem. 42, (12), 2363 - 2367 (1978) opisujú omega-aminokyselina: pyruvát transaminázu z druhu Pseudomonas, pre ktorú je pyruvát výlučným aminoakceptorom. Tento enzým, ktorý bol nedávno pred tým vyrobený v kryštalickej forme a charakterizovaný (pozri Yonaha a ďalšie, Agric. Biol. Chem., 41 (9), 1701 - 1706 (1977)), mal nízku substrátovú špecifickosť pre omega-aminokyseliny, ako je hypotaurín, 3-aminopropánsulfonát, R-alanin, 4-aminobutyrát a 8-aminooktanoát a katalyzoval transaminácie medzi primárnymi aminoalkánmi a pyruvátom.Relatively little has been reported on enzymatic reactions of amino acids in which the amino group is not in the vicinal position to the carboxylic acid group. Yonaha et al. Agric. Biol. Chem. 42, (12), 2363-2367 (1978) disclose an omega-amino acid: pyruvate transaminase from Pseudomonas species for which pyruvate is the exclusive aminoacceptor. This enzyme, which was recently produced in crystalline form and characterized (see Yonaha et al., Agric. Biol. Chem., 41 (9), 1701-1706 (1977)), had low substrate specificity for omega-amino acids such as is hypothaurin, 3-aminopropanesulfonate, R-alanine, 4-aminobutyrate and 8-aminoctanoate and catalyzed transamination between primary aminoalkanes and pyruvate.

Nakano a ďalšie, J. Biochem., 81 1375 - 1381 (1977) identifikovali dve omega-aminokyselinové transaminázy vNakano et al., J. Biochem., 81 1375-1381 (1977) identified two omega-amino acid transaminases in

B. cereus: B-alanín transaminázu, ktorá zodpovedá Yonahovej omega-aminokyselina pyruvát transamináze a -aminobutyrát transaminázu. Tieto dve transaminázy je možné rozlíšiť na základe výrazne odlišnej aktivity' proti BB. cereus: β-alanine transaminase, which corresponds to the Yonah omega-amino acid pyruvate transaminase and -aminobutyrate transaminase. The two transaminases can be distinguished by significantly different activity against B

-alanínu (100 : 3) -aminobutyrátu (43 : 100) a na základe ich odlišných požiadaviek na aminoakceptory.-alanine (100: 3) -aminobutyrate (43: 100) and based on their different aminoacceptor requirements.

Burnett a ďalšie, J. C. S. Chem. Comm., 1979, 826-828, uviedli, že omega-aminokyselina:pyruvát transamináza a -aminobutyrát tramsamináza majú odlišné preferencie proti dvom terminálnym atómom vodíka v trítiom značenom -aminobutyráte.Burnett et al., J. C. Chem. Comm., 1979, 826-828, reported that the omega-amino acid: pyruvate transaminase and -aminobutyrate tramsaminase have different preferences over the two terminal hydrogen atoms in the third-labeled -aminobutyrate.

Tanizawa a ďalšie, Biochem. 21, 1104 - 1108 (1982) skúmali bakteriálny L-lyzín-e-aminotransferázu a L-omitín-b-aminotransferázu a uviedli, že aj keď sú obidva tieto enzýmy špecifické pre L-aminokyseliny, pôsobia distálne a s rovnakou stereošpecifickosťou ako -aminobutyrát transamináza študovaná Bumettom a ďalšími.Tanizawa et al., Biochem. 21, 1104-1108 (1982) investigated bacterial L-lysine-e-aminotransferase and L-omitine-β-aminotransferase and reported that, although both of these enzymes are specific for L-amino acids, they act distally and with the same stereospecificity as -aminobutyrate transaminase studied by Bumette and others.

Yonaha a ďalšie, Agric. Biol. Chem., 47 (10), 2257-2265 (10g83) dodatočne charakterizovali omega-aminokyselina: pyruvát transaminázu a -aminobutyrát transaminázu (EC 2.6.1.18 a EC 2.6.1.19) a dokumentovali ich distribúciu v rôznych organizmoch.Yonaha et al., Agric. Biol. Chem., 47 (10), 2257-2265 (10g83) additionally characterized the omega-amino acid: pyruvate transaminase and -aminobutyrate transaminase (EC 2.6.1.18 and EC 2.6.1.19) and documented their distribution in different organisms.

Waters a ďalšie, FEMS Micro. Lett., 34 (1986) 279-282, v správe o úplnom katabolizme p-alanínu a B-aminoizo- butyrátu pôsobením P. aeruginosa, uviedli, že prvý stupeň zahŕňa transamináciu B-alanín:pyruvát aminotransferázou.Waters et al., FEMS Micro. Lett., 34 (1986) 279-282, in a report on complete catabolism of β-alanine and β-aminoisobutyrate by P. aeruginosa, reported that the first step involves transamination of β-alanine: pyruvate aminotransferase.

Enzymatické metódy sú až dosiaľ považované za metódy na delenie zmesí chirálnych amínov, ktoré nie sú aminokyselinami, ako napríklad 2-aminobutanolu. Väčšina z týchto metód zahŕňa derivatizáciu, najmä aminoskupiny a využitie tejto chránenej skupiny alebo inej skupiny v molekule na vlastnú separáciu. Tak napríklad v EP-A 222 561 je opísaný postup, pri ktorom sa racemický 2-aminobutanol premení na N-karbamoylderivát, ktorý sa potom uvedie do styku s alkylalkanoátom v prítomnosti enzýmu lipázy. Esterifikácia voľnej hydroxyskupiny je zrejme obmedzená na S-enantiomér H-karbamoylderivátu, ktorý sa potom hydrolyzuje. Tento postup je samozrejme obmedzený na amíny, nesúce esterifikovateľnú hydroxyskupinu a okrem toho špecificky vyžaduje predchádzajúce chránenie aminoskupiny vytvorením karbamoylskupiny (-NH-CO-) kvôli dosiahnutiu stereošpecifickosti pri enzymatickej reakcii.Enzymatic methods are heretofore considered as methods for separating non-amino acid mixtures of chiral amines such as 2-aminobutanol. Most of these methods involve derivatization, especially of the amino group, and utilization of this protected group or other group in the molecule for self-separation. For example, EP-A 222 561 describes a process in which racemic 2-aminobutanol is converted to an N-carbamoyl derivative which is then contacted with an alkyl alkanoate in the presence of a lipase enzyme. The esterification of the free hydroxy group is apparently limited to the S-enantiomer of the H-carbamoyl derivative, which is then hydrolyzed. This process is, of course, limited to amines bearing an esterifiable hydroxy group and, moreover, specifically requires prior protection of the amino group by forming a carbamoyl (-NH-CO-) group to achieve stereospecificity in the enzymatic reaction.

EP-A 239 122 opisuje podobný postup aplikovateľný na širšiu triedu 2-amino-l-alkanolov.EP-A 239 122 describes a similar procedure applicable to a broader class of 2-amino-1-alkanols.

Japonská publikácia Kokai JP 55-138 389 opisuje prípravu viciálnych aminoalkoholov tak, že sa na alkyl-alebo aralkyl substituovaný etylénimín pôsobí mikroorganizmami rodu Bacillus, Proteus, Erwinia alebo Klebsiella.Japanese Kokai JP 55-138 389 describes the preparation of vicinal amino alcohols by treating an alkyl or aralkyl substituted ethyleneimine with microorganisms of the genus Bacillus, Proteus, Erwinia or Klebsiella.

Japonská patentová publikácia Kokai JP 58-198 296 uvádza postup, pri ktorom sa d, 1 N-acyl-2-aminobutanol podrobí pôsobeniu aminoacylázy odvodenej od rôznych druhov Aspergillus, Penicillium a Streptomyces, ktorá hydrolyzuje len d-N-acyl-2-aminobutanol.Japanese Patent Publication Kokai JP 58-198 296 discloses a process wherein d, 1 N-acyl-2-aminobutanol is treated with an aminoacylase derived from various Aspergillus, Penicillium and Streptomyces species, which hydrolyzes only d-N-acyl-2-aminobutanol.

Japonská patentová publikácia Kokai 59-39 294 opisuje spôsob štiepenia racemického 2-aminobutanolu tak, že sa táto látka premení na N-acetylderivát, na ktorý sa pôsobí Micrococcus acylázou za vzniku 1-2-aminobutanolu a d-N-acetyl-2-aminobutanolu, pričom d-N-acetyl-2-aminobutanol sa chemicky hydrolyzuje na d-2-aminobutanol.Japanese Patent Publication Kokai 59-39,294 describes a process for resolution of racemic 2-aminobutanol by converting it to an N-acetylderivative treated with Micrococcus acylase to give 1-2-aminobutanol and dN-acetyl-2-aminobutanol, wherein dN-acetyl-2-aminobutanol is chemically hydrolyzed to d-2-aminobutanol.

Japonská patentová publikácia Kokai JP 63-237 796 opisuje spôsob, pri ktorom sa R,S-l-metyl-3-fcnylpropylamín spracováva za aeróbných podmienok kultiváciou špecifických mikroorganizmov. Pritom sa prednostne metabolizuje S-forma. Najvyššie výťažky a optická čistota sa dosahuje pri použití kvasiniek druhu Candida humicola a Trichosporon melibiosaceum. Neuvádza sa tu enzymatická povaha metabolizmu S-formy, ku ktorej dochádza v týchto aeróbných kultúrach, napríklad oxidáza, dehydrogenáza, amoniak lyzáza a pod.Japanese Patent Publication Kokai JP 63-237 796 describes a process in which R, S-1-methyl-3-phenylpropylamine is treated under aerobic conditions by culturing specific microorganisms. The S-form is preferably metabolized. The highest yields and optical purity are obtained with Candida humicola and Trichosporon melibiosaceum. The enzymatic nature of S-form metabolism that occurs in these aerobic cultures, for example, oxidase, dehydrogenase, ammonia lysase, and the like, is not disclosed.

V abstrakte japonskej patentovej publikácie Kokai JP 63-273486 je zverejnená mikrobiálna syntéza l-(4-metoxyfenyl)-2-aminopropánu s R-konfiguráciou na jednom z dvoch chirálnych center z l-(4-metoxyfenyl)-2-propánu pri použití Sarcina Zutea.The abstract of Japanese Kokai Patent Publication JP 63-273486 discloses microbial synthesis of 1- (4-methoxyphenyl) -2-aminopropane with the R-configuration at one of two chiral centers of 1- (4-methoxyphenyl) -2-propane using Sarcino Žute.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

V najširšom zmysle zahŕňa vynález použitie omegaaminokyselina transaminázy v prítomnosti aminoakceptoru na enantiomerické obohacovanie zmesi chirálnych amínov o jeden z enantiomérov alebo na stereoselektívnu syntézu chirálnych amínov, v ktorých je aminoskupina viazaná k neterminálnemu chirálne substituovanému atómu uhlíka. Vynález je teda založený na objave, že omegaaminokyselina transaminázy pôsobí stereoselektívne na aminoskupiny, ktoré nie sú v polohe omega a že toto pôsobenie je možné použiť jednak na obohacovanie zmesi chirálnych amínov jedným enantiomérom a tiež na stereoselektívnu syntézu chirálneho amínu v len jednej konfigurácii.In the broadest sense, the invention encompasses the use of an omega amino acid transaminase in the presence of an amino acceptor for enantiomerically enriching a mixture of chiral amines with one of the enantiomers or for the stereoselective synthesis of chiral amines in which the amino group is bound to a nonterminal chiral substituted carbon. Thus, the invention is based on the discovery that omega amino acid transaminases act stereoselectively on non-omega amino groups and that this action can be used to enrich a mixture of chiral amines with one enantiomer and also to stereoselectively synthesize a chiral amine in only one configuration.

Pod pojmom omega-aminokyselina transaminázy sa rozumejú akékoľvek enzýmy, ktoré sú schopné premieňať terminálnu skupinu vzorca -CH2-NH2 omega-aminokyseliny na skupinu vzorca -CH=O.The term omega-amino acid transaminases means any enzymes capable of converting a terminal group of the formula -CH 2 -NH 2 omega-amino acids into a group of the formula -CH = O.

Enzymatickú rovnovážnu reakciu, ktorá sa využíva pri spôsobu podľa vynálezu, je možné znázorniť takto:The enzymatic equilibrium reaction employed in the process of the invention can be illustrated as follows:

NHg omega-aninokyselina O | amino transamináza IINHg omega-amino acid O | amino transaminase II

RX-CH- R2 + akceptor -----------------—> R1-c- r2 + amino kde každý zo symbolovR X -CH- R 2 + acceptor -----------------> R 1 -c- r 2 + amino where each of the symbols

R1 a R2 jednotlivo predstavuje alkyl- alebo arylskupinu, prípadne substituovanú jednou alebo viacerými enzymaticky neinhibujúcimi skupinami a R1 sa líši od R2 buď štruktúrou alebo chiralitou aleboR 1 and R 2 individually represent an alkyl or aryl group optionally substituted by one or more enzymatically non-inhibitory groups, and R 1 differs from R 2 either in structure or chirality, or

R'a R2 dohromady predstavujú uhľovodíkový reťazec s 4 alebo viacerými atómami uhlíka obsahujúci centrum chirality.R 1 and R 2 together represent a hydrocarbon chain of 4 or more carbon atoms containing a chiral center.

Pod výrazom aminoakceptor sa v tomto opise rozumejú rôzne karbonylové zlúčeniny podrobnejšie charakterizované ďalej, ktoré sú schopné prijať aminoskupinu zo znázorneného amínu pôsobením omega-aminokyselina transaminázy. Pod označením aminodonor sa rozumejú rôzne aminozlúčeniny podrobnejšie charakterizované ďalej, ktoré sú schopné poskytnúť aminoskupinu znázornenému ketónu, čím sa z nich stanú karbonylové zlúčeniny, rovnako pôsobením rovnakej omega-aminokyselina transaminázy.The term amino acceptor as used herein refers to the various carbonyl compounds described in more detail below, which are capable of receiving the amino group of the amine shown by the action of an omega-amino acid transaminase. The term aminodonor is understood to mean the various amino compounds described in more detail below, which are capable of providing the amino group represented by the ketone, thereby becoming carbonyl compounds, also by treatment with the same omega-amino acid transaminase.

Enzymatickú reakcia, už znázornená, je charakteristická predovšetkým tým, že omega-aminokyselina transamináza pôsobí na primárny amín, v ktorom aminoskupina nie je v terminálnej (omega) polohe. Po druhé, transamináza pôsobí na amín, ktorý- nemusí byť aminokyselinou. Po tretie, amínový produkt spotrebovaný pri enzymatickej transformácii nie je nezvratné metabolizovaný, aleje možné ho stereoselektivne opäť premeniť na východiskový amín s jednotnou chiralitou.The enzymatic reaction shown above is characterized in particular by the omega-amino acid transaminase acting on the primary amine in which the amino group is not in the terminal (omega) position. Second, the transaminase acts on an amine, which may not be an amino acid. Third, the amine product consumed in the enzymatic transformation is not irreversibly metabolized, but can be stereoselectively converted again to a starting amine with uniform chirality.

Podľa prvého rozpracovania sa spôsob podľa vynálezu týka enantiomerického obohacovania zmesi chirálnych amínov všeobecného vzorca (IA) a (IB) nh2 NH2 In a first embodiment, the process of the invention relates to the enantiomeric enrichment of a mixture of chiral amines of formula (IA) and (IB) nh 2 NH 2

R1*·!*»?2 a R2t»Č-«R1 R 1 * ·! * »? 2 and R 2 t »Č-« R 1

H H <IA) (IB) kde R1 a R2 majú uvedený význam, pôsobení omega-aminokyselina transaminázy v prítomnosti aminoakceptoru. Ako je zrejmé, sú zlúčeniny všeobecného vzorca (IA) a (IB) enantioméry (alebo diastereoméry, pokiaľ buď R1 alebo R2 obsahuje druhé chirálne centrum) a sú chirálne v dôsledku toho, že R1 sa líši v štruktúre alebo chiralite od R2.HH (IA) (IB) wherein R 1 and R 2 are as defined herein, the action of an omega-amino acid transaminase in the presence of an amino acceptor. As can be seen, compounds of formula (IA) and (IB) are enantiomers (or diastereomers when either R 1 or R 2 contains a second chiral center) and are chiral due to the fact that R 1 differs in structure or chirality from R 1 2 .

Podľa druhého rozpracovania sa spôsob podľa vynálezu týka spôsobu stereoselektívnej syntézy jednej chirálnej formy amínu všeobecného vzorca (IA) alebo (IB) v množstve podstatne prevyšujúcom množstvo druhej chirálnej formy, pri ktorom sa ketón všeobecného vzorca (11), í (mAccording to a second embodiment, the process of the invention relates to a process for the stereoselective synthesis of one chiral form of an amine of formula (IA) or (IB) in an amount substantially greater than that of the other chiral form wherein the ketone of formula (11),

R1 - C - R2 kde R1 a R2 majú uvedený význam, podrobí pôsobeniu omega-aminokyselina transaminázy v prítomnosti aminodonora.R 1 - C - R 2 wherein R 1 and R 2 are as defined herein, are treated with an omega-amino acid transaminase in the presence of an aminodonor.

Obidve tieto rozpracovania sú založené na objave, že omega-aminokyselina transamináza sa v svojom pôsobení neobmedzuje na omega-aminoskupiny a okrem toho je značne alebo výlučne stereoselektívna pokiaľ sa týka amínov, ktoré patria do definovanej triedy, a premieňa iba jednu chirálnu formu amínu na zodpovedajúci ketón, ktorý· už nie je chirálny (prinajmenšom s ohľadom na karbonylový atóm uhlíka) a potom tento ketón premieňa na iba jedinú chirálnu formu amínu.Both of these embodiments are based on the discovery that the omega-amino acid transaminase is not limited to omega-amino groups in its action and, moreover, is substantially or exclusively stereoselective with regard to amines belonging to a defined class and converts only one chiral form of amine to the corresponding. a ketone that is no longer chiral (at least with respect to the carbonyl carbon atom) and then converts the ketone to only one chiral form of the amine.

Pod pojmom enantiomerické obohacovanie sa tu rozumie zvyšovanie množstva jedného enantioméru vzhľadom na množstvo druhého enantioméru. Pri enantiomerickom obohacovaní môže dochádzať 1) k poklesu množstva jednej chirálnej formy v porovnaní s druhou, 2) k zvýšeniu množstva jednej chirálnej formy v porovnaní s druhou 3) k poklesu množstva jednej chirálnej formy a k zvýšeniu množstva druhej chirálnej formy. Účelným pojmom na vyjadrenie enantiomerického obohatenia je pojem nadbytku enantioméru (ee), ktorý je definovaný rovnicou ee = --------- x 100As used herein, enantiomeric enrichment refers to increasing the amount of one enantiomer relative to the amount of the other enantiomer. Enantiomeric enrichment may result in 1) a decrease in the amount of one chiral form compared to the other, 2) an increase in the amount of one chiral form compared to the other 3) a decrease in the amount of one chiral form and an increase in the amount of the other chiral form. An effective term for expressing enantiomeric enrichment is the concept of excess enantiomer (ee), which is defined by the equation ee = --------- x 100

E1 + E2 kdeE 1 + E 2 where

E1 predstavuje množstvo prvej chirálnej formy amínu a E2 predstavuje množstvo druhej chirálnej formy rovnakého amínu.E 1 represents the amount of the first chiral form of the amine and E 2 represents the amount of the second chiral form of the same amine.

Keď je teda počiatočný pomer obidvoch chirálnych foriem 50 : 50 a dosiahne sa enantiomerické obohatenie poskytujúce výsledný pomer 50 : 30, je hodnota nadbytku enantioméru ee vzhľadom na prvú chirálnu formu 25 %, zatiaľ čo keď sa dosiahne výsledný pomer enantioméru 70 : : 30, je hodnota ee vzhľadom na prvú chirálnu formu 40 %. Pri použití spôsobu podľa tohto vynálezu sa obyčajne môžu dosiahnuť hodnoty ee 90 % alebo vyššie.Thus, when the initial ratio of the two chiral forms is 50:50 and the enantiomeric enrichment giving a final ratio of 50:30 is achieved, the excess enantiomeric value of ee relative to the first chiral form is 25%, whereas when the final ratio of enantiomer is 70:30:30, ee value relative to the first chiral form of 40%. Usually, ee values of 90% or higher can be achieved using the method of the invention.

Pod výrazom podstatne vyšší, ako sa používa v tomto opise v súvislosti s vyjadrením množstva jednej chirálnej formy amínu vzhľadom na množstvo druhej chirálnej formy amínu pri stereoselektívnej syntéze tohto amínu, sa rozumie množstvo vyjadrené pomerom obidvoch chirálnych foriem aspoň asi 3 : 1, čo zodpovedá hodnote ee aspoň asi 50 %.Substantially higher than is used herein to refer to the amount of one chiral form of the amine relative to the amount of the other chiral form of the amine in the stereoselective synthesis of the amine is understood to be an amount of at least about 3: 1 of the two chiral forms. at least about 50%.

Chirálne amíny všeobecného vzorca (IA) a (IB) používané pri spôsoboch podľa vynálezu, majú niekoľko štruktúrnych obmedzení. Po prvé, aminoskupina v nich obsiahnutá je primárna, ale musí byť viazaná k sekundárnemu atómu uhlíka, tzn. k atómu uhlíka nesúcemu jeden atóm vodíka a dva substituenty, ktoré sú odlišné od vodíka (R1 a R2). Po druhé, R1 a R2 sa síce volia zo štruktúr rovnakého typu, ale tieto skupiny musia dodávať molekule chiralitu, tzn. R1 sa nutne musí líšiť od R2 v štruktúre alebo chiralite alebo R1 a R2 musia dohromady predstavovať chirálnu skupinu. Pokiaľ sú R1 a R2 nezávislé skupiny, ide obyčajne o alkyl-, aralkyl alebo arylskupiny, prednostne alkylskupiny s priamym alebo rozvetveným reťazcom obsahujúcim 1 až 6 atómov uhlíka, fcnylalkylskupiny s priamym alebo rozvetveným reťazcom obsahujúcim 7 až 12 atómov uhlíka alebo o fenyl alebo naftylskupinu. Ako príklady týchto skupín je možné uviesť metyl-, etyl-, η-propyl-, izopropyl-, n-butyl-, izobutyl-, sek. butyl-, fenyl-, benzyl-, fenetyl-, 1-fenetyl-, 2-fenylpropylskupinu, a pod. Okrem toho, pretože enzymatické reakcie podľa vynálezu zasahujú znázornenú aminoskupinu a priľahlý atóm uhlíka, môže byť každá zo skupín R1 a R2 prípadne substituovaná jednou alebo viacerými skupinami, za predpokladu, že nejde o skupiny inhibujúce enzýmy, tzn. skupiny, ktoré by významnejšie ovplyvňovali účinok transaminázy alebo s nim súťažili, keď sa chirálne amíny alebo ketóny, ktoré tieto skupiny nesú, používajú v praktických koncentráciách. To sa môže ľahko určiť jednoduchou skúškou inhibície. Keď sa zistí inhibícia, môže sa často minimalizovať vykonávaním reakcie pri nízkych koncentráciách reakčného činidla. Ako typické substituenty, na ktoré sa však navrhované riešenie neobmedzuje, je možné uviesť halogény, ako je chlór, fluór, bróm a jód, hydroxy-, nižší alkyl-, nižší alkoxy-, nižší alkyltio-, cykloalkyl-, karbamoylskupina, mono- a di-(nižší alkyl)substituovaná karbamoylskupina, trifluómetyl-, fenyl-, nitro-, aminoskupina, a di-(nižší alkyl)substituovaná aminoskupina, alkylsulfonyl-, arylsulfonyl-, alkylkarboxamido-, arylkarboxamidoskupina a pod.The chiral amines of formula (IA) and (IB) used in the methods of the invention have several structural limitations. Firstly, the amino group contained therein is primary, but must be bound to a secondary carbon atom, i.e. a carbon atom. to a carbon bearing one hydrogen atom and two substituents which are other than hydrogen (R1 and R2). Secondly, R 1 and R 2 are selected from structures of the same type, but these groups must impart chirality to the molecule, i. R 1 must necessarily be different from R 2 in structure or chirality or R 1 and R 2 together must represent a chiral group. When R @ 1 and R @ 2 are independent, they are generally alkyl, aralkyl or aryl groups, preferably straight or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, straight or branched chain alkyl groups having 7 to 12 carbon atoms, or phenyl or naphthyl. Examples of such groups include methyl, ethyl, η-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec. butyl-, phenyl-, benzyl-, phenethyl-, 1-phenethyl-, 2-phenylpropyl, and the like. In addition, since the enzymatic reactions of the invention reach the depicted amino group and adjacent carbon atom, each of R 1 and R 2 may be optionally substituted with one or more groups, provided that they are not enzyme inhibiting groups, i. groups that would significantly affect or compete with the transaminase activity when the chiral amines or ketones bearing these groups are used in practical concentrations. This can be readily determined by a simple inhibition assay. When inhibition is detected, it can often be minimized by carrying out the reaction at low reagent concentrations. Typical substituents include, but are not limited to, halogens such as chlorine, fluorine, bromine and iodine, hydroxy, lower alkyl, lower alkoxy, lower alkylthio, cycloalkyl, carbamoyl, mono- and di- di- (lower alkyl) substituted carbamoyl, trifluoromethyl-, phenyl-, nitro-, amino, and di- (lower alkyl) substituted amino, alkylsulfonyl-, arylsulfonyl-, alkylcarboxamido-, arylcarboxamido and the like.

Ako typické skupiny vo význame R1 a R2 dohromady, je možné uviesť metylbután-l,4-diyl-, pentán- 1,4-diyl-, hexán-1,4-diyl-, hexán-l,5-diyl- a 2-metylpentán-l,5-diylskupinu.Typical groups R 1 and R 2 taken together include methylbutane-1,4-diyl-, pentane-1,4-diyl-, hexane-1,4-diyl-, hexane-1,5-diyl- and 2-methylpentane-1,5-diyl.

Ako neobmedzujúce príklady typických amínov, ktoré sú vhodné na spôsob podľa vynálezu, je možné uviesť 2-aminobután, 2-amino-l-butanol, 1-amino-l-fenyletán, 1-amino-l-(2-metoxy-5-fluórfenyl)etán, 1-amino-l-fenylpropán, l-amino-l-(4-hydroxyfenyl)propán, l-amino-l-(4-brómfenyl)propán, l-amino-l-(4-nitrofenyl)propán, 1-fenyl-2-aminopropán, l-(3-trifluórmetylfenyl)-2-amino-propán, 2-aminopropanol, 1-amino-l-fenylbután, 1-fenyl-2-aminobután, 1 -(2,5-dimetoxy-4-metyl-fenyl)-2-aminobután, l-fenyl-3-aminobután, l-(4-hydroxyfenyl)-3-aminobután, 1 -amino-2-metylcyklopentán, l-amino-3-metylcyklopentán, l-amino-2-metylcyklohexán a 1-amino-1-(2-naftyl)-etán.Non-limiting examples of typical amines suitable for the process of the invention include 2-aminobutane, 2-amino-1-butanol, 1-amino-1-phenylethane, 1-amino-1- (2-methoxy-5- fluorophenyl) ethane, 1-amino-1-phenylpropane, 1-amino-1- (4-hydroxyphenyl) propane, 1-amino-1- (4-bromophenyl) propane, 1-amino-1- (4-nitrophenyl) propane 1-phenyl-2-aminopropane, 1- (3-trifluoromethylphenyl) -2-aminopropane, 2-aminopropanol, 1-amino-1-phenylbutane, 1-phenyl-2-aminobutane, 1- (2,5- dimethoxy-4-methyl-phenyl) -2-aminobutane, 1-phenyl-3-aminobutane, 1- (4-hydroxyphenyl) -3-aminobutane, 1-amino-2-methylcyclopentane, 1-amino-3-methylcyclopentane, 1 amino-2-methylcyclohexane and 1-amino-1- (2-naphthyl) ethane.

Spôsob podľa prvého rozpracovania vynálezu v najširšom zmysle zahŕňa postup, pri ktorom sa zmes chirálnych amínov podrobuje pôsobeniu omega-aminokyselina transaminázy, ktorá je enzymaticky aktívna (vzhľadom na zná zornenú aminoskupinu aspoň jedného z uvedených chirálnych amínov) v prítomnosti aminoakceptoru.The method of the first embodiment of the invention in the broadest sense comprises a process wherein a mixture of chiral amines is treated with an omega-amino acid transaminase which is enzymatically active (with respect to the known amino group of at least one of said chiral amines) in the presence of an aminoacceptor.

NKj KHjNKj KHj

H H (IA) (IB)H (IA) (IB)

BQinO akceptor otnege-atuino kyselina transexlnézaBQinO acceptor otnege-atuino acid transexclusive

0 0 NH2 NH 2 RX-C-R2 'R X -CR 2 ' * R3ŕC4R4 * R 3 - C 4 R 4 H H (II) (II) (III} (III}

kde R1 a R2 majú definovaný význam a vo všeobecnom vzorci (III), R3 buď predstavuje R1, zatiaľ čo R4 znamená R2 alebo R3 predstavuje R2, zatiaľ čo R4 znamená R1.wherein R 1 and R 2 are as defined in formula (III), R 3 is either R 1 while R 4 is R 2 or R 3 is R 2 while R 4 is R 1 .

Enzymatický proces obyčajne prebieha len pri jednej chirálnej forme alebo prebieha pri jednej chirálnej forme v oveľa väčšom rozsahu ako pri druhej. Tak napríklad v prípade R,S-l-amino-l-fenyletánu (R1 = fenyl, R2 = metyl), iba S-forma sa premieňa na zodpovedajúci nechirálny ketón, acetofenón, pričom R-1-amino-1-fenyletán zostáva nezmenený. Podobne pri R,S-1-amino-l-(4-brómfenyl)etánu (R1 = 4-brómfenyl, R2 = metyl), sa S-forma konvertuje na nechirálny ketón, 4-bróm-acetofenón, zatiaľ čo R-l-amino-l-(4-brómfenyl)etán zostáva nezmenený. Pri R,S-l-fenyl-3-aminobutánu (R1 = fenetyl, R2- metyl), sa S-forma ľahko konvertuje na nechirálny l-fenylbután-3-on, zatiaľ čo R-forma l-fenyl-3-aminobutánu sa konvertuje na 1-fenylbután-3-on v rozsahu 0,05 násobnom alebo ešte nižšom vzhľadom na S-formu.The enzymatic process usually proceeds with only one chiral form, or with a much larger extent than one with the chiral form. For example, in the case of R, S-amino-l-phenylethane (R 1 = phenyl, R 2 = methyl), only the S-form is converted to the corresponding nonchiral ketone, acetophenone, wherein R-1-amino-1-phenylethane unchanged . Similarly, the R, S-1-amino-l- (4-bromophenyl) ethane (R 1 = 4-bromophenyl, R 2 = methyl), the S-form is converted to the non-chiral ketone 4-bromoacetophenone, while R The amino-1- (4-bromophenyl) ethane remains unchanged. With R, S1-phenyl-3-aminobutane (R 1 = phenethyl, R 2 -methyl), the S-form is readily converted to the non-chiral 1-phenylbutan-3-one, while the R-form of 1-phenyl-3-aminobutane is converted to 1-phenylbutan-3-one in a range 0.05 times or less relative to the S-form.

V niektorých prípadoch je možné prideliť chirálnym amínom R- a S-konfiguráciu a identifikovať, ktorý sa premení na ketón a ktorý nie. Označenie R- a S-konfigurácií sa však vykonáva podľa Cahn-Ingold-Prelogovej metódy a závisí od vopred pridelených hodnôt pre R1 a R2 podľa určenia postupnosti substituentov (sekvenčného pravidla). V dôsledku toho nie je vždy možné u chirálneho amínu, na ktorý enzým pôsobí, označiť a priori chiralitu pomocou konfigurácie R a S. Pridelenie R- a S-konfigurácie chirálnemu amínu všeobecného vzorca (III) bude teda síce závislé od nadradenosti substituentov R3 a R4 podľa pravidla postupnosti, ale konfigurácia chirálneho amínu všeobecného vzorca III bude totožná s jedným a len s jedným z enantiomérov (IA) a (IB). Tak napríklad, ako už bolo uvedené , S-forma 1-amino-1-fenyletánu sa premení na nechirálny ketón, acetofenón, pričom R-enantiomér zostane nezmenený. V prípade R,S-1-amino-l-fenyl-2-hydroxyetánu (fenylglycinolu) dôjde ku konverzii enantioméru s rovnakou absolútnou konfiguráciou, akú má 1-amino-l-fenyletán, ale v dôsledku použitia pravidla postupnosti substituentov, je tento izomér označený písmenom R.In some cases, it is possible to assign chiral amines to the R- and S-configuration to identify which is converted to a ketone and which is not. However, the designation of the R- and S-configurations is carried out according to the Cahn-Ingold-Prelog method and depends on the pre-assigned values for R 1 and R 2 as determined by the sequence of substituents (sequence rule). Consequently, it is not always possible with a chiral amine, to which the enzyme acts, select a priori by the configuration of the chirality of R and S. The allocation of R and S configuration of the chiral amine of formula (III) will therefore be made conditional upon the primacy of the substituents R 3, and R 4 according to the sequential rule, but the configuration of the chiral amine of formula III will be identical to one and only one of the enantiomers (IA) and (IB). For example, as mentioned above, the S-form of 1-amino-1-phenylethane is converted to the non-chiral ketone, acetophenone, leaving the R enantiomer unchanged. In the case of R, S-1-amino-1-phenyl-2-hydroxyethane (phenylglycinol), the enantiomer is converted with the same absolute configuration as 1-amino-1-phenylethane, but due to the substitution sequence rule, this isomer marked with the letter R.

S ohľadom na to, že reakcia je rovnovážna, môže postupovať obidvoma smermi. Povzbudenie reakcie v žiaducom smere je možné urobiť prídavkom ďalších východiskových látok alebo odstraňovaním reakčných produktov. Tak napríklad, keď sa má obohatiť zmes dvoch chirálnych foriem amínu o jeden z enantiomérov, môže sa pridávať ďalšie množstvo akceptoru amínu (až do nasýtenia) a/alebo sa môže vytvorený ketón kontinuálne odvádzať z reakčnej zmesi. Keď sa naproti tomu stereoselektívne syntetizuje jedna chirálna forma amínu, môže sa pridávať ďalší ketón (až do nasýtenia) a/alebo sa môže odstraňovať vytvorený amín.Since the reaction is equilibrium, it can proceed in both directions. Stimulation of the reaction in the desired direction can be accomplished by adding additional starting materials or by removing the reaction products. For example, when a mixture of two chiral forms of amine is to be enriched with one of the enantiomers, an additional amount of amine acceptor (until saturation) may be added and / or the ketone formed may be continuously removed from the reaction mixture. When, on the other hand, one chiral form of an amine is stereoselectively synthesized, another ketone may be added (until saturation) and / or the amine formed may be removed.

Keď sa nežiaduca chirálna ťorma amínu konvertuje na ketón a požadovaná chirálna forma nie, môže sa požadovaná chirálna forma ľahko izolovať konvenčnými postupmi.When the undesired chiral amine form is converted to a ketone and the desired chiral form is not, the desired chiral form can be readily isolated by conventional procedures.

Čiastočnú separáciu je možné vykonať tak, že sa zmes okyslí, extrahuje uhľovodíkom, ako heptánom, aby sa odPartial separation can be carried out by acidifying the mixture, extracting with a hydrocarbon such as heptane to

SK 280218 Β6 stránil ketón, vodná fáza sa zalkalizuje a reextrahuje uhľovodíkom, ako je heptán.The aqueous phase is rendered alkaline and re-extracted with a hydrocarbon such as heptane.

Vedľajšie produkty, ktoré sa pritom izolujú sú často samotné cennými komoditami. Keď sa napríklad postup vykonáva tak, aby sa enantioméricky obohatila zmes R-2-aminobutánu a S-2-aminobutánu (R1 = etyl, R2 = metyl) o R-chirálnu formu, premení sa S-chirálna forma na metyletylketón, čo je samotné užitočné organické rozpúšťadlo.The by-products that are isolated are often valuable commodities themselves. For example, when the process is carried out to enantiomerically enrich a mixture of R-2-aminobutane and S-2-aminobutane (R 1 = ethyl, R 2 = methyl) with the R-chiral form, the S-chiral form is converted to methyl ethyl ketone, is itself a useful organic solvent.

Keď sú naproti tomu žiaduce obidve formy amínu, môže sa tá forma, ktorá sa premení na ketón, odstraňovať z reakčnej zmesi (alebo z vodnej fázy v dvojfázovej zmesi) a nezávisle podrobovať účinku omega-aminokyselina transaminázy v prítomnosti aminodonora, aby vznikla rovnaká chirálna forma, ktorá bola pôvodne premieňaná na ketón. Tak napríklad, keď sa vychádza zo zmesi R,S-l-amino-l-fenyletánu (R1 = fenyl, R2 = metyl), S-forma sa konvertuje omega-aminokyselina transaminázou na zodpovedajúci nechirálny ketón, acetofenón, pričom R-l-amino-i-fenyletán zostáva nezmenený. R-l-amino-1-fenyletán sa ľahko izoluje z reakčnej zmesi opísaným spôsobom a acetofenónový vedľajší produkt sa potom podrobí pôsobeniu transaminázy v prítomnosti aminodonora za vzniku S-l-amino-l-fenyletánu v podstate vyššom percentuálnom množstve v porovnaní s R-formou.On the other hand, when both forms of the amine are desired, the form that is converted to the ketone can be removed from the reaction mixture (or the aqueous phase in the biphasic mixture) and independently subjected to an omega-amino acid transaminase in the presence of an aminodonor to form the same chiral form. , which was originally converted to ketone. For example, starting from a mixture of R, S-amino-l-phenylethane (R 1 = phenyl, R 2 = methyl), the S-form is converted by the omega-amino acid transaminase to the corresponding nonchiral ketone, acetophenone, the R-amino- i-phenylethane remains unchanged. R1-amino-1-phenylethane is readily isolated from the reaction mixture as described, and the acetophenone byproduct is then treated with a transaminase in the presence of an aminodonor to produce S1-amino-1-phenylethane in a substantially higher percentage compared to the R-form.

Druhé rozpracovanie vynálezu sa môže uskutočňovať nezávisle od prvého. Stereoselektívna syntéza jednej z chirálnych ľoriem amínov všeobecného vzorca (IA) a (IB)The second embodiment of the invention may be carried out independently of the first. Stereoselective synthesis of one of the chiral polys of amines of general formula (IA) and (IB)

ΝΉ2 ΝΉ 2 nh2 nh 2 a and R2b’Č-**R1 R 2b 'R - ** R 1 H H H H

(IA) (13) v množstve podstatne vyššom ako je množstvo druhej chirálnej formy, sa môže vykonávať tak, že sa na ketón všeobecného vzorca (II) o(IA) (13) in an amount substantially higher than the amount of the second chiral form may be carried out by treating the ketone of formula (II) with a

IIII

R1 - C - R2 (II) , kde R1 a R2 majú uvedený význam, pôsobí omega-aminokyselina transaminázou v prítomnosti aminodonora, kým sa nevytvorí podstatné množstvo jednej z chirálnych foriem amínu. Keď sa použije uvedený príklad, môže sa napríklad na acetofenón pôsobiť transaminázou v prítomnosti aminodonora za vzniku S-l-amino-l-fenyletánu, ktorý neobsahuje R-l-amino-1-fényletán, alebo ktorý ho obsahuje len vo veľmi malom množstve.R 1 - C - R 2 (II) , wherein R 1 and R 2 are as defined above, treats the omega-amino acid with a transaminase in the presence of an aminodonor until a substantial amount of one of the chiral forms of the amine is formed. For example, when the above example is used, acetophenone can be treated with a transaminase in the presence of an aminodonor to produce S1-amino-1-phenylethane which does not contain R1-amino-1-phenylethane, or which contains only a very small amount.

Aminoakceptory sú ketokarboxylové kyseliny, alkanóny alebo látky, z ktorých sa tieto zlúčeniny vytvárajú in situ. Ako typické príklady ketokarboxylových kyselín je možné uviesť α-ketokarboxylové kyseliny, ako je kyselina glyoxalová, kyselina pyrohroznová, kyselina oxaloctová a pod. a ich soli. Typickým alkanónom je bután-2-on.Aminoacceptors are ketocarboxylic acids, alkanones or substances from which these compounds are formed in situ. Typical examples of ketocarboxylic acids include α-ketocarboxylic acids such as glyoxalic acid, pyruvic acid, oxallacetic acid and the like. and salts thereof. A typical alkanone is butan-2-one.

Používať je možné tiež iné látky, ktoré je možné premieňať na aminoakceptory inými postupmi pri použití enzýmov alebo celých buniek. Ako príklady látok, ktoré je možné konvertovať na tieto aminoakceptory, je možné uviesť kyselinu fumarovú (ktorá sa rýchlo premieňa in situ na kyselinu oxaloctovú), glukózu (ktorá sa konvertuje ny pyruvát), laktát, kyselinu maleínovou a pod,Other substances that can be converted to aminoacceptors by other methods using enzymes or whole cells may also be used. Examples of substances that can be converted to these aminoacceptors include fumaric acid (which is rapidly converted in situ to oxaleacetic acid), glucose (which is converted to pyruvate), lactate, maleic acid, and the like,

Aminodonory sú amíny zahŕňajúce nechirálnu aminokyselinu glycín a chirálne aminokyseliny majúce SAminodonors are amines comprising the non-chiral amino acid glycine and chiral amino acids having S

-konfiguráciu, ako je L-alanín alebo kyselina L-aspartová. Môžu sa tiež použiť amíny, tak chirálne ako i nechirálne, ako je S-2-aminobutánu, propylamín, benzylamín, a pod.a configuration such as L-alanine or L-aspartic acid. Amines, both chiral and non-chiral such as S-2-aminobutane, propylamine, benzylamine, and the like can also be used.

Omega-aminokyselina transaminázy, užitočné pri spôsoboch podľa vynálezu, sú známe enzýmy závislé od pyridoxalfosfátu, ktoré sú prítomné v rôznych mikroorganizmoch, ako je Pseudorrronas, Escherichia, Bacillus, Saccharomyces, Hansenula, Candida, Streptomyces, Aspergillus a Neurospora. Dve omega-aminokyselina transaminázy, ktoré sú osobitne užitočné pri spôsoboch podľa vynálezu, EC 2.6.1.18 a EC 2.6.1.19, boli pripravené v kryštalickom stave a charakterizované Yonahou a ďalšími (pozri Agric. Biol. Chem., 47 (10), 2257 - 2265, 1983).Omega-amino acid transaminases useful in the methods of the invention are known pyridoxal phosphate-dependent enzymes, which are present in various microorganisms such as Pseudorrronas, Escherichia, Bacillus, Saccharomyces, Hansenula, Candida, Streptomyces, Aspergillus and Neurospora. Two omega-amino acid transaminases that are particularly useful in the methods of the invention, EC 2.6.1.18 and EC 2.6.1.19, were prepared in a crystalline state and characterized by Yonaha et al. (See Agric. Biol. Chem., 47 (10), 2257). 2265 (1983).

Mikroorganizmy, ktoré majú požadovanú aktivitu, je možné ľahko izolovať pomocou chemostatovej kultúry, tzn. kultiváciou v konštantnom, ale obmedzenom chemickom prostredí s aminoakceptorom a s amínom, ako jediným zdrojom dusíka. Amínom môže byť, ale nemusí, chirálny arnín, pretože v normálnom prostredí omega-aminokyselina transaminázy metabolizujú primárne amíny. Z nechirálnych amínov, ktoré boli s úspechom použité na tvorbu omegaaminokyselina transamináz, je možné uviesť n-oktylamín, cyklohexylamín, 1,4-butándiamín, 1,6-hexán-diamín, 6-aminohexánovú kyselinu, 4-aminomaslovú kyselinu, tyramin a benzylamín. Úspešne boli použité aj chirálne amíny, ako 2-aminobután, α-fenetylamín a 2-amino-4-fenylbután, rovnako tak ako aminokyseliny, ako je L-lyzín, Z-omitín, β-alanín a taurin.Microorganisms having the desired activity can be readily isolated by means of a chemostat culture, i. cultivation in a constant but limited chemical environment with an aminoacceptor and an amine as the sole nitrogen source. The amine may be, but does not have to be, a chiral arine, since in the normal environment omega-amino acid transaminases metabolize primary amines. Among the non-chiral amines that have been successfully used to form omega amino acid transaminases are n-octylamine, cyclohexylamine, 1,4-butanediamine, 1,6-hexanediamine, 6-aminohexanoic acid, 4-aminobutyric acid, tyramine and benzylamine . Chiral amines such as 2-aminobutane, α-phenethylamine and 2-amino-4-phenylbutane as well as amino acids such as L-lysine, Z-omitine, β-alanine and taurine have also been used successfully.

Takými postupmi sa kultúra obohatí o mikroorganizmy produkujúce požadované omega-aminokyselina transaminázy. Tak napríklad jedna taká chemostatová kultivácia pri použití náhodných vzoriek pôdy, ktoré nemali žiadnu osobitnú históriu, pokiaľ sa týka expozície amínom, bola vykonávaná počas približne jedného mesiaca. Ako dominantný mikroorganizmus bol potom nezávisle identifikovaný v Američan Typ Culture Collection Bacillus megaterium, ktorý sa podstatne neodlišoval od známych kmeňov a bol s nimi podobný pokiaľ sa týka fenotypu.By such methods, the culture is enriched for microorganisms producing the desired omega-amino acid transaminase. For example, one such chemostat culture using random soil samples that had no particular history of amine exposure was performed for about one month. As a dominant microorganism, it was then independently identified in the American Type Culture Collection Bacillus megaterium, which did not differ significantly from known strains and was similar to them in terms of phenotype.

Takto izolované organizmy sa môžu nechať rásť rôznymi spôsobmi. Predne sa môže použiť štandardné soľné médium doplnené fosfátovým tlmivým roztokom, octanom sodným, ako zdrojom uhlíka, 2-ketoglutarátom, ako aminoakceptorom a zlúčeninou obsahujúcou dusík, ako je n-propylamín, n-oktylamín, 2-aminobután, 2-aminoheptán, cyklohexylamín, 1,6-hexándiamín putrescín, 6-aminohexánová kyselina, 4-aminomaslová kyselina, L-lyzín, L-omitín, β-alanín, a-fenetylamín, l-fenyl-3-aminobután, benzylamín, tyramín, taurin, a pod.The organisms thus isolated can be grown in various ways. First, a standard salt medium supplemented with phosphate buffer, sodium acetate as carbon source, 2-ketoglutarate such as aminoacceptor, and a nitrogen containing compound such as n-propylamine, n-octylamine, 2-aminobutane, 2-aminoheptane, cyclohexylamine, 1,6-hexanediamine putrescine, 6-aminohexanoic acid, 4-aminobutyric acid, L-lysine, L-omitine, β-alanine, α-phenethylamine, 1-phenyl-3-aminobutane, benzylamine, tyramine, taurine, and the like.

Alternatívne sa môže mikroorganizmus nechať rásť pri použití amínu ako jediného zdroja uhlíka, čím sa rast obmedzí na tie organizmy, ktoré sú schopné pre získanie uhlíka katabolizovať arnín.Alternatively, the microorganism can be grown using an amine as the sole carbon source, thereby limiting the growth to those organisms capable of catalyzing the amine for carbon recovery.

Po tretie, mikroorganizmus sa môže nechať rásť v prostredí obsahujúcom jantaran sodný, octan sodný alebo akýkoľvek iný zdroj uhlíka a amónnu soľ alebo proteínový hydrolyzát, ako hlavný zdroj dusíka, ku ktorému sa potom pridá, buď na začiatku rastu alebo v jeho priebehu, arnín. ako 2-aminobután, 1 -fény 1-3-aminobután, α-fenetylamín a pod., na indukciu produkcie požadovanej transaminázovej aktivity.Third, the microorganism can be grown in an environment containing sodium succinate, sodium acetate or any other carbon source and ammonium salt or protein hydrolyzate as the main nitrogen source to which it is then added, either at the onset of growth or during growth, with amine. such as 2-aminobutane, 1-phenyl 1-3-aminobutane, α-phenethylamine and the like, to induce the production of the desired transaminase activity.

Skutočná enzymatická konverzia sa môže vykonávať konvenčnými kultivačnými postupmi, v prítomnosti chirálneho amínu, pri použití izolovaných, ale nerastúcich buniek alebo tak, že sa chirálne amíny uvedú do styku s rozpustným omega-aminokyselina transaminázovým prípravkom.Actual enzymatic conversion can be accomplished by conventional culture procedures, in the presence of a chiral amine, using isolated but non-growing cells, or by contacting the chiral amines with a soluble omega-amino acid transaminase preparation.

Omega-aminokyselina transamináza môže byť vo voľnej forme, buď ako extrakt neobsahujúci bunky alebo uve dený prípravok obsahujúci celé bunky, alebo vo forme imobilizovanej na vhodnom nosiči či matrici, ako je zasieťovaný dextrán alebo agaróza, oxid kremičitý, polyamid alebo celulóza. Môže byť tiež zapuzdrená v polyakrylamide, alginátoch, vláknach a pod. Spôsoby imobilizácie sú opísané v literatúre (pozri napríklad Methods of Enzymology, 44, 1976). Metódam pri použití imobilizovaného enzýmu sa venuje prednosť, pretože po imobilizácii enzýmu stačí už len cez tento enzým viesť aminoakceptor a zmes chirálnych amínov, aby došlo k požadovanému obohateniu a odvádzať vytvorený ketón opísaným spôsobom.The omega-amino acid transaminase may be in free form, either as a cell-free extract or said whole cell formulation, or in a form immobilized on a suitable carrier or matrix such as cross-linked dextran or agarose, silica, polyamide or cellulose. It may also be encapsulated in polyacrylamide, alginates, fibers and the like. Methods of immobilization are described in the literature (see, for example, Methods of Enzymology, 44, 1976). Methods using immobilized enzyme are preferred because, after immobilizing the enzyme, it is sufficient to pass the amino acceptor and the mixture of chiral amines only through the enzyme to obtain the desired enrichment and remove the ketone formed as described.

I keď to nie je nevyhnutne nutné, je často výhodné zvyšovať rýchlosť konverzie prídavkom zdroja pyridoxamínu, ako pyridoxalfosfátu k reakčnej zmesi.While not necessarily necessary, it is often advantageous to increase the conversion rate by adding a pyridoxamine source such as pyridoxal phosphate to the reaction mixture.

Použité postupy a materiály sú ďalej ilustrované typickými príkladmi.The procedures and materials used are further illustrated by typical examples.

Aktivita enzýmuEnzyme activity

Aktivita enzýmu sa vyjadruje v jednotkách/mg. Jednotka aktivity enzýmu je definovaná ako aktivita, ktorá je schopná vyprodukovať l/pmol ketónu za minútu. Kvôli dosiahnutiu jednotnosti sa aktivita meria ako počet μπιοί 1-fenylbután-3-onu vyrobených z R,S-l-fenyl-3-aminobutánu. Na meranie hodnôt aktivity omega-aminokyselina transamináz uvedených v nasledujúcich príkladoch sa používa nasledujúci štandardizovaný test.Enzyme activity is expressed in units / mg. An enzyme activity unit is defined as an activity that is capable of producing 1 / pmol ketone per minute. To achieve uniformity, activity is measured as the number of 1-phenylbutan-3-one made from R, S-1-phenyl-3-aminobutane. The following standardized assay is used to measure the omega-amino acid transaminase activity values shown in the following examples.

Známy objem skúšaného enzymatického prípravku sa inkubuje pri 37 °C a pH 7 v roztoku nasledujúceho zloženia:A known volume of the enzyme preparation under test is incubated at 37 ° C and pH 7 in a solution of the following composition:

pyruvát sodný 100 mMsodium pyruvate 100 mM

R,S-1 -feny 1-3 -aminobután 3 0 mM pyridoxalfosfát 0,5 mMR, S-1-Phenyl 1-3-aminobutane 30 mM pyridoxal phosphate 0.5 mM

Odoberie sa vzorka a pridá sa k nej v množstve 20 jej objemu 12% vodná kyselina trichlóroctová. Vyzrážaný proteín sa oddelí odstredenim a koncentrácia 1-fenylbután-3-onu v supernatante sa stanoví kvapalinovou chromatografiou na 100 x 8 mm 4 pm Novopak fenyl stĺpci. Elúcia sa vykonáva v 40 % izopropanole a 0,09 % kyseline fosforečnej vo vode. Za týchto podmienok sa l-fenylbután-3-on eluuje za 5,3 minút.A sample is taken and 20% by volume of 12% aqueous trichloroacetic acid is added. The precipitated protein is collected by centrifugation and the concentration of 1-phenylbutan-3-one in the supernatant is determined by liquid chromatography on a 100 x 8 mm 4 µm Novopak phenyl column. Elution is carried out in 40% isopropanol and 0.09% phosphoric acid in water. Under these conditions, 1-phenylbutan-3-one eluted in 5.3 minutes.

Čistota amínovPurity of amines

Čistota vyrobených amínov sa stanovuje plynovou chromatografiou na 1,83 x 2 mm chróm Q stĺpci 10 % SE-30 na nosiči 100/120 mesh (125 až 150/im) pri 210 °C pri prietoku nosného plynu 10 ml/min.The purity of the amines produced is determined by gas chromatography on a 1.83 x 2 mm chromium Q column of 10% SE-30 on a 100/120 mesh (125-150 µm) support at 210 ° C at a carrier gas flow rate of 10 ml / min.

Stanovenie enantiomerického obohateniaDetermination of enantiomeric enrichment

Hodnota ee daného produktu sa stanoví reakciou s (-) a-(trifluórmetylfenyl)metoxyacetylchloridom (pozri Gal,The ee of the product is determined by reaction with (-) α- (trifluoromethylphenyl) methoxyacetyl chloride (see Gal,

J. Pharm. Sci., 66, 169, 1977 a Mosher a ďalšie, J. Org. Chem., 34, 25430, 1969) nasledovanou kapilárnou plynovou chromatografiou derivatizovaného produktu na kolóne Chrompack z taveného kremeňa.J. Pharm. Sci., 66, 169, 1977 and Mosher et al., J. Org. Chem., 34, 25430, 1969) followed by capillary gas chromatography of the derivatized product on a fused silica Chrompack column.

Štandardné soľné médiumStandard salt medium

Vhodné soľné médium na mikrobiálne transformácie Suitable salt medium for microbial transformations opísané v nasledujúcich príkladoch má toto zloženie: described in the following examples has the following composition: MgSO4 MgSO 4 1,00 g/1 1.00 g / l CaCl, CaCl 0,021 g/1 0.021 g / l ZnSÓ4.7H2OZnSO 4 .7H 2 O 0,20 mg/1 0.20 mg / l MnSO4.4H2OMnSO4.4H 2 O 0,10 mg/1 0.10 mg / l H3BO3 H3BO3 0,02 mg/1 0.02 mg / l CuSO4,5H2OCuSO 4 , 5H 2 O 0,10 mg/1 0.10 mg / l CoC12.6H2OCoCl 2 .6H 2 O 0,05 mg/1 0.05 mg / l NíC12.6H2ONiCl 2 .6H 2 O 0,01 mg/1 0.01 mg / l

FeSO4 1,50 mg/1FeSO 4 1.50 mg / L

NaMoO4 2,00 mg/1NaMoO 4 2.00 mg / L

Fe EDTA 5,00 mg/1Fe EDTA 5.00 mg / L

KH2PO 20,00 mMKH 2 PO 20.00 mM

NaOH do pH 7NaOH to pH 7

Zloženie soľného média nemá rozhodujúcu dôležitosť, ale bolo štandardizované, aby bolo eliminované ako premenná hodnota.The composition of the salt medium is not critical, but has been standardized to be eliminated as a variable value.

Mikroorganizmymicroorganisms

Kultúry boli buď získané z označenej zbierky alebo boli izolované opísaným spôsobom a potom nezávisle identifikované.Cultures were either obtained from the labeled collection or isolated as described and then independently identified.

Obohacovanie mikroorganizmov produkujúcich omega-aminokyselina transaminázuEnrichment of microorganisms producing omega-amino acid transaminase

V štandardnom soľnom médiu sa udržuje chemostat s 5 g/1 R,S-2-aminobutánu a 10 mM 2-ketoglutarátu pri rýchlosti riedenia 0,03/h. Chemostat sa naočkuje a udržuje v prevádzke asi 1 mesiac pri 37 °C a pH 6,8 až 7,0. Kmene, ktoré sa vyvinú, sa izolujú a nechajú rásť na minimálnom agare obsahujúcom soľné médium doplnené 10 mM 2-ketoglutarátu a 5 mM R,S-l-fenyl-3-aminobutánu.A chemostat with 5 g / l R, S-2-aminobutane and 10 mM 2-ketoglutarate is maintained in a standard salt medium at a dilution rate of 0.03 / h. The chemostat is inoculated and kept in operation for about 1 month at 37 ° C and pH 6.8 to 7.0. The strains that develop are isolated and grown on minimal agar containing salt medium supplemented with 10 mM 2-ketoglutarate and 5 mM R, S-1-phenyl-3-aminobutane.

Izolácia enzýmuEnzyme isolation

Pokiaľ to nie j c uvedené inak, bunky z kultúry sa 10 minút odstreďujú pri 10 000 otáčkach za minútu, resuspendujú sa v 10 mM fosfátovom tlmivom roztoku s pH 7 a 0,5 mM pyridoxalfosfátu a rozdrvia sa dvoma priechodmi chladeným francúzskym lisom pracujúcim pri 103 MPa. Rozdrvené bunky sa oddelia jednohodinovým odstreďovaním pri 10 000 otáčkach za minútu a supemantant obsahujúci enzým sa uloží.Unless otherwise indicated, cells from the culture are centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, resuspended in 10 mM phosphate buffer pH 7 and 0.5 mM pyridoxal phosphate, and crushed by two passes cooled with a French press operating at 103 MPa. . The crushed cells are separated by centrifugation at 10,000 rpm for 1 hour and the enzyme containing supernatant is stored.

Vynález je bližšie objasnený v nasledujúcich príkladoch rozpracovania. Príklady majú výhradne ilustratívny charakter a rozsah vynálezu v žiadnom ohľade neobmedzujú.The invention is illustrated by the following examples. The examples are illustrative only and do not limit the scope of the invention in any way.

Pre rozsah vynálezu sú určujúce len definície patentových nárokov.Only the definitions of the claims are decisive for the scope of the invention.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1Example 1

Rast mikroorganizmov produkujúcich omega-aminokyselina transaminázu pri použití aminodonora ako jediného zdroja dusíka je ilustrovaný nasledujúcim príkladom.The growth of omega-amino acid transaminase producing microorganisms using an aminodonor as the sole nitrogen source is illustrated by the following example.

Bacillus megaterium sa nechá rásť v 3 litrovej trepanej fľaše (200 otáčok za minútu) počas 17 hodín pri 30 °C pri použití 1 litra uvedeného soľného roztoku, 60 mM octanu sodného, 30 mM fosfátového tlmivého roztoku, 30 mM 2ketoglutarátu dvojsodného a 100 mM n-propyl-amínu ako zdroja dusíka. Keď kultúra dosiahne hustotu 0,6 g sušiny na liter, oddelia sa bunky a uvedeným spôsobom sa z nich izoluje enzým. Špecifická aktivita omega-aminokyselina transaminázy, ktorá sa takto získa je vyššia ako 0,49 jednotky/mg.Bacillus megaterium is grown in a 3 liter shake flask (200 rpm) for 17 hours at 30 ° C using 1 liter of said saline, 60 mM sodium acetate, 30 mM phosphate buffer, 30 mM disodium 2ketoglutarate and 100 mM n. -propyl-amine as a nitrogen source. When the culture reaches a density of 0.6 g dry matter per liter, the cells are separated and the enzyme is recovered from them as described above. The specific activity of the omega-amino acid transaminase thus obtained is greater than 0.49 units / mg.

Kmeň Bacillus megaterium použitý v predchádzajúcom postupe bol získaný zo vzorky pôdy s žiadnou osobitnou históriou, pokiaľ sa týka expozície amínom, naočkovaním opísaného chemostatu a izoláciou dominantných organizmov (tých, ktoré sú schopné rásť na R,S-l-fenyl-3-aminobutánu). Kmeň bol nezávisle identifikovaný v Američan Type Culturc Collcction ako Bacillus megaterium, ktorý' sa významne nelíši od známeho kmeňa ATCC č. 14581 a ktorý je fenotypovo podobný ATCC 49097B.The Bacillus megaterium strain used in the previous procedure was obtained from a soil sample with no particular history regarding amine exposure, seeding the described chemostat and isolating dominant organisms (those capable of growing on R, S-1-phenyl-3-aminobutane). The strain was independently identified in the American Type Culturc Collcction as Bacillus megaterium, which does not differ significantly from the known ATCC strain No. 2. 14581 and which is phenotypically similar to ATCC 49097B.

Príklad 2Example 2

V tomto príklade je ilustrovaný rast mikroorganizmov produkujúcich omcga-aminokyselina transaminázu pri použití aminodonora, ako jediného zdroja uhlíka.This example illustrates the growth of omcga-amino acid transaminase producing microorganisms using an aminodonor as the sole carbon source.

Pseudomonas aeuruginosa ATCC 15692 sa nechá rásť na β-alanine ako jedinom zdroji uhlíka spôsobom, ktorý opísali Way a ďalšie vo FEMS Micro. Lett., 34, 279 (1986). Bunkové extrakty obsahujúce omega-amino-kyselina transaminázu sa získajú opísaným spôsobom. Pri skúšaní vykonávanom opísaným spôsobom sa zistí, že špecifická aktivita omega-aminokyselina transaminázy je 0,040 jednotky/mg.Pseudomonas aeuruginosa ATCC 15692 is grown on β-alanine as the sole carbon source as described by Way et al. In FEMS Micro. Lett., 34, 279 (1986). Cell extracts containing omega-amino acid transaminase are obtained as described above. When tested as described above, the specific activity of the omega-amino acid transaminase was found to be 0.040 units / mg.

Príklad 3Example 3

Pseudomonas putida ATCC 39213 sa kultivuje spôsobom opísaným v príklade 1 a podľa tohto príkladu sa postupuje aj pri získavaní extraktu z buniek. Špecifická aktivita omega-aminokyselina transaminázy je 0,045 jednotky/mg.Pseudomonas putida ATCC 39213 is cultured as described in Example 1, and the extract is extracted from the cells. The specific activity of the omega-amino acid transaminase is 0.045 units / mg.

Príklad 4Example 4

V tomto príkladu jc demonštrovaná potreba aminoakceptoru.The need for an amino acceptor is demonstrated in this example.

Enzýmové extrakty z Pseudomonas putida, Bacillus megaterium a Pseudomonas aeruginosa získané uvedeným spôsobom sa skúšajú pri pH 9 v 50 mM TRIS/HC1 pri použití 30 mM R,S-l-fenyl-3-aminobutánu buď v prítomnosti alebo v neprítomnosti 100 mM pyruvátu sodného. Dosiahnu sa nasledujúce relatívne rýchlosti premeny.The enzyme extracts of Pseudomonas putida, Bacillus megaterium and Pseudomonas aeruginosa obtained as described above were tested at pH 9 in 50 mM TRIS / HCl using 30 mM R, S-1-phenyl-3-aminobutane in the presence or absence of 100 mM sodium pyruvate. The following relative conversion rates are achieved.

relatívna rýchlosť premeň/Relative speed of conversion /

p.putida E.megateriun P. aeruginosap.putida E. megateriun P. aeruginosa

v prítomnosti pyruvátu in the presence of pyruvate 100 100 100 100 100 100 v neprítomnosti pyruvátu in the absence of pyruvate 0 0 0 0 0 0 Transaminázová transaminase povaha nature enzymatického enzymatic účinku effect

zrejmá z pôsobenia samovražedných inaktivátorov, o ktorých je známe, že sú pre transaminázy špecifické (pozri napríklad Bumett a ďalšie, J. Bio. Chem. 225, 428 až 432, 1980). Inaktivátor (0,5 mM) sa predbežne inkubuje so skúšobným médiom pred pridaním R,S-l-fenyl-3-aminobutánu.is evident from the action of suicide inactivators known to be specific for transaminases (see, for example, Bumett et al., J. Bio. Chem. 225, 428-432, 1980). The inactivator (0.5 mM) is preincubated with assay medium before addition of R, S-1-phenyl-3-aminobutane.

relatívna rýchlosť premenyrelative conversion rate

Inaktivátor P.putida B.megaterium P.aeruginosaInactivator of P.putida B.megaterium P.aeruginosa

žiadny no 100 100 100 100 100 100 gabakulín gabakulín 0 0 13 13 0 0 hydroxylamin hydroxylamine 3 3 10 10 0 0 Stereoselektivita omega-aminokyselina transaminázy je zrejmá z výsledkov nasledujúcej skúšky pri použití 15 mM The stereoselectivity of the omega-amino acid transaminase is evident from the results of the following assay using 15 mM

R-l-fenyl-3-aminobutánu (s pyruvátom).R-1-phenyl-3-aminobutane (with pyruvate).

relatívna rýchlosť premeny relative conversion rate p.pu tida p.pu tida B. aega téri ujo B. aega téri ujo P. aeruginosa P. aeruginosa R,S-l-fenyl-3aninobután R, S-l-phenyl-3aninobután 100 100 100 100 1OO 1OO R-l-fenyl-3anlnobután R-l-phenyl-3anlnobután 3 3 15 15 4 4

Príklad 5Example 5

V tomto príklade je ilustrovaný rast mikroorganizmov pri použití amónia ako jediného zdroja dusíka, pričom sa indukcia produkcie omega-aminokyselina transaminázy výkon prídavkom amínu.This example illustrates the growth of microorganisms using ammonium as the sole nitrogen source, wherein the induction of omega-amino acid transaminase production is accomplished by the addition of an amine.

Bacillus megaterium sa nechá rásť v 1 litrových kultúrach v štandardnom soľnom médiu doplnenom 40 mM zdroja uhlíka, uvedeného v nasledujúcej tabuľke, 5 mM chloridu amónneho, 80 mM fosfátového tlmivého roztoku a 2 mM amínu ako indukčného činidla uvedeného v nasledujúcej tabuľke. Po 30 až 40 hodinách sa enzým izoluje a skúša opísaným spôsobom.Bacillus megaterium is grown in 1 liter cultures in standard salt medium supplemented with 40 mM carbon source listed in the following table, 5 mM ammonium chloride, 80 mM phosphate buffer and 2 mM amine inducer listed in the following table. After 30 to 40 hours, the enzyme is isolated and assayed as described.

špecifická aktivita (jednotky/mg)specific activity (units / mg)

zdroj uhlíka carbon source sukcinát succinate acetát acetate glukonát gluconate glukóza glucose R,S-l-fenyl-laninoetán R, S-l-phenyl-laninoetán 0,27 0.27 0,39 0.39 n. t. n. t. n. t. n. t. R-l-fenyl-1aminoetán R-l-phenyl-1aminoetán 0,27 0.27 0,36 0.36 n. t. n. t. n.t. amp; R,S-i-fenyl-3aminobután R, S-i-phenyl-3aminobután 0,28 0.28 0,33 0.33 0,26 0.26 0,62 0.62 R-l-fenyl-3aninobután R-l-phenyl-3aninobután 0,21 0.21 0,26 0.26 n. t. n. t. n. t. n. t. R,S-2-aminobután R, S-2-aminobutane 0,13 0.13 0,14 0.14 n. t. n. t. n.t. amp; R-2-aminobután R-2-aminobutane 0,06 0.06 0,13 0.13 n. t. n. t. n.t. amp; tyraniu tyranny n. t. n. t. 0,24 0.24 n.t. amp; n.t. amp;

Príklad 6Example 6

V nasledujúcom príklade je ilustrovaný rast mikroorganizmov pri použití zdroja bohatého na proteíny a nasledujúcej indukcie produkcie omega-aminokyselina transaminázy prídavkom amínu.The following example illustrates the growth of microorganisms using a protein-rich source and subsequent induction of omega-amino acid transaminase production by addition of an amine.

Bacillus megaterium sa nechá rásť v 12 1 litrovom fermentore pri pH 7 a teplote 30 °C a uvedenom soľnom médiu doplnenom 10 g/1 kasaminokyselín.Bacillus megaterium is grown in a 12 L fermenter at pH 7 and 30 ° C and said salt medium supplemented with 10 g / L of casamino acids.

Obsah fermentoru sa mieša a prevzdušňuje. K zmesi sa postupne pridá octan sodný až do výslednej koncentrácie 120 mM. V tomto okamihu je hustota buniek 3 g sušiny na 1 liter, l-fenyl-3-aminobután sa pridáva až do celkovej koncentrácie 10 mM. Po 12 hodinách sa enzým oddelí a skúša opísaným spôsobom. Jeho špecifická aktivita je 0,49 jednotiek/mg.The contents of the fermenter are mixed and aerated. Sodium acetate was added sequentially to a final concentration of 120 mM. At this point, the cell density is 3 g dry matter per liter, 1-phenyl-3-aminobutane is added up to a total concentration of 10 mM. After 12 hours, the enzyme was separated and assayed as described. Its specific activity is 0.49 units / mg.

Príklad 7Example 7

V tomto príklade je ilustrované použitie rozpustného enzýmového prípravku na enantiomerické obohacovanie racemátu chirálneho amínu.This example illustrates the use of a soluble enzyme preparation for enantiomeric enrichment of a chiral amine racemate.

Omega-aminokyselina transaminázový prípravok sa získa spôsobom opísaným v príklade 1 z Bacillus megaterium. Jeho špecifická aktivite zistená opísaným skúšaním robí 0,375 jednotky/mg. K 25 ml roztoku 26,4 mg tohto enzýmového prípravku, ktorý navyše obsahuje 0,4 mM pyri doxalfosfátu a 40 mM fosforečnanu sodného, sa pridá 20 mM R, S-1-amino-1-fény letánu a 100 mM pyruvátu sodného ako aminoakceptoru. Roztok sa inkubuje 150 minút pri pH 7 a 30°C a potom sa zalkalizuje (pH >12) prídavkomThe omega-amino acid transaminase preparation is obtained as described in Example 1 from Bacillus megaterium. Its specific activity determined by the described assay is 0.375 units / mg. To 25 ml of a solution of 26.4 mg of this enzyme preparation, which additionally contains 0.4 mM pyri doxalphosphate and 40 mM sodium phosphate, is added 20 mM R, S-1-amino-1-phenylethane and 100 mM sodium pyruvate as aminoacceptor . The solution is incubated for 150 minutes at pH 7 and 30 ° C and then made alkaline (pH> 12) by the addition of

2,5 ml 2N hydroxidu sodného. Roztok sa extrahuje nheptánom a extrakty sa odparia. Získa sa 30,8 mg (49 % konverzie) R-1-amino-1-fényletánu s hodnotou ee 96,4 %. V tomto príklade je ilustrované použitie rozpustného enzýmového prípravku na enantiomerické obohacovanie racemátu chirálneho aminu.2.5 ml of 2N sodium hydroxide. The solution was extracted with nheptane and the extracts were evaporated. 30.8 mg (49% conversion) of R-1-amino-1-phenylethane with an ee of 96.4% is obtained. This example illustrates the use of a soluble enzyme preparation for enantiomeric enrichment of a chiral amine racemate.

Postupuje sa spôsobom podľa príkladu 7 s tým rozdielom, že sa miesto R, S-1-amino-1-fényletánu použije niektorý z uvedených racemátov:The procedure of Example 7 is followed except that one of the following racemates is used in place of R, S-1-amino-1-phenylethane:

Východisková látkaStarting substance

a) R,S-l-fenyl-l-aminobutána) R, S-1-phenyl-1-aminobutane

b) R, S-1 -amino-1 -(4-brómfenyl)etánb) R, S-1-amino-1- (4-bromophenyl) ethane

c) R,S-l-fenyl-2-aminopropánc) R, S-1-phenyl-2-aminopropane

d) R,S-l-amino-l-fenyletánd) R, S-1-amino-1-phenylethane

e) R, S-4-(4-metoxy fenyl)-2-aminobután í) R,S-5-(3-pyridyl)-2-aminopentáne) R, S-4- (4-methoxyphenyl) -2-aminobutane; R, S-5- (3-pyridyl) -2-aminopentane

Produkt ee % konverzieProduct ee% conversion

a) R-l-fenyl-3-aminobután a) R-1-phenyl-3-aminobutane 98,4 98.4 60 60 b) R-1 -amino-1 -(4-brómľenyl)etán b) R-1-amino-1- (4-bromophenyl) ethane 97,6 97.6 49 49 c) R-l-fenyl-2-aminopropán c) R-1-phenyl-2-aminopropane 98,6 98.6 49 49 d) R-1 -amino-1 -fenyletán d) R-1-amino-1-phenylethane 99,0 99.0 52 52 e) R-4-(4-metoxyfenyl)-2- e) R-4- (4-Methoxyphenyl) -2- 99,0 99.0 58 58 -aminobután aminobutane f) R-5-(3-pyridyl)-2- f) R-5- (3-pyridyl) -2- 99,0 99.0 49 49

-aminopentán-aminopentán

Príklad 9Example 9

V tomto príklade je ilustrované použitie nerastúcich buniek na enantiomerické obohacovanie racemátu chirálneho aminu.In this example, the use of non-growing cells for enantiomeric enrichment of the chiral amine racemate is illustrated.

Bunky z troch jednolitrových kultúr Bacillus megaterium, ktoré boli ponechané rásť 33 hodín spôsobom opísaným v príklade 1 na 6 mM R,S-l-fenyl-3-aminobutánu, ako jedinom zdroji dusíka sa oddelia odstredením a premyjú resuspendovaním v 250 ml 10 mM fosfátového tlmivého roztoku (pH 6,8) a odstredením.Cells from three 1 liter Bacillus megaterium cultures which were allowed to grow for 33 hours as described in Example 1 to 6 mM R, S1-phenyl-3-aminobutane as the sole nitrogen source were collected by centrifugation and washed by resuspending in 250 ml 10 mM phosphate buffer. (pH 6.8) and centrifugation.

Bunková peleta sa resuspenduje v 0,6 litra 10 mM fosfátového tlmivého roztoku (pH 6,8) obsahujúceho 10 mM R,S-l-fenyl-3-aminobutánu a 50 mM oxaloctovej kyseliny ako aminoakceptor. Po inkubácii v obehovom (orbitálnom) inkubátore pri 30 °C počas 4 hodín sa roztok zalkalizuje a extrahuje extrahuje heptánom spôsobom opísaným v príklade 7. Získa sa R-l-fenyl-3-aminobután s optickou čistotou 97,9 %, čo zodpovedá hodnote ee 95,8.The cell pellet is resuspended in 0.6 L of 10 mM phosphate buffer (pH 6.8) containing 10 mM R, S-1-phenyl-3-aminobutane and 50 mM oxaleacetic acid as aminoacceptor. After incubation in a circulating (orbital) incubator at 30 ° C for 4 hours, the solution is basified and extracted with heptane as described in Example 7. This gives R1-phenyl-3-aminobutane with an optical purity of 97.9% corresponding to ee 95 , the eighth

Príklad 10Example 10

V nasledujúcom príklade je ilustrované použitie rastúcich buniek na enantiomerické obohacovanie recemátu chirálneho aminu a použitie aminoakceptorového prekurzoru.The following example illustrates the use of growing cells for enantiomeric enrichment of chiral amine recemate and the use of an aminoacceptor precursor.

Sesťlitrové inokulum Bacillus megaterium vyrobené v podstate spôsobom opísaným v príklade 1, ale pri použití 10 mM R,S-l-fenyl-3-aminobutánu ako jediného zdroja dusíka, sa kultivuje v 120 1 uvedeného soľného média doplneného 3 mM fumarátu ako aminoakceptorového prekurzoru. 22 hodín po inokulácii sa pridá ďalších 30 mM fumarátu a po 6 hodinách sa kultúra zoberie odstránením buniek ultrafiltráciou na membráne Romicon PM100. Roztok sa zalkalizuje a extrahuje heptánom spôsobom opísaným v príklade 7. Získa sa tak R-l-fenyl-3-aminobután v čistoteA 6 liter Bacillus megaterium inoculum produced essentially as described in Example 1, but using 10 mM R, S-1-phenyl-3-aminobutane as the sole nitrogen source, is cultured in 120 L of said salt medium supplemented with 3 mM fumarate as aminoacceptor precursor. An additional 30 mM fumarate is added 22 hours after inoculation, and after 6 hours the culture is harvested by removing the cells by ultrafiltration on a Romicon PM100 membrane. The solution was basified and extracted with heptane as described in Example 7. This gave R-1-phenyl-3-aminobutane in purity

99,5 %, čo zodpovedá hodnote ee 96,4 %.99.5%, which corresponds to an ee of 96.4%.

Príklad 11Example 11

Nasledujúci príklad ilustruje relatívne rýchlosti premeny, stanovené priamo alebo vypočítané z kinetických údajov rôznych chirálnych amínov pri použití rozpustných enzymatických prípravkov. Skúšanie sa vykonáva opísaným spôsobom, pri ktorom sa len mení chirálny amín. Výsledky sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.The following example illustrates the relative conversion rates determined directly or calculated from the kinetic data of various chiral amines using soluble enzyme preparations. The assay is performed as described above, but only changes the chiral amine. The results are shown in the following table.

anin (R,S) anine (R, S) kone.(nM) conc. (mM) relatívna rýchlosť premeny relative conversion rate R-enantiomér R-enantiomer R-enantiomér R-enantiomer 1-fenyl-laminoetán 1-phenyl-laminoetán 10 10 100 100 l-fenyl-3aninobután l-phenyl-3aninobután 30 30 5 5 100 100 1-(4-brónfenyl)- 1-aroinoetán 1- (4-brónfenyl) - 1-aroinoetán 30 30 0 0 100 100 l-(a-naftyl)-laminoetán l- (a-naphthyl) -laminoetán 10 10 100 100 0 0 fenylglycinol phenylglycinol 10 10 100 100 0 0 2-aninooktán 2-aninooktán 5 5 0 0 100 100 5-(3-pyrLdyl)-2aniriopentďn 5- (3-pyridyl) -2aniriopentďn 5 5 u at LOQ LOQ 1- (4-nitrofenyl)- 2- aninopropán 1- (4-nitrophenyl) - 2-aninopropane 5 5 0 0 100 100 3-fenyl-2~ amincpropán 3-phenyl-2-amincpropane 15 15 7 7 100 100 1-fenyl-laminopropán 1-phenyl-laminopropán 20 20 11 11 100 100 3-fer.yl-2aminopropán 3-phenylethoxy 2aminopropán 10 10 100 100 0 0

Príklad 12Example 12

V tomto príklade sú ilustrované relatívne rýchlosti premeny l-fenyl-3-aminobutánu pri použití rôznych aminoakceptorov miesto pyruvátu pri skúšaní vykonávanom opísaným spôsobom. Výsledky sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:This example illustrates the relative conversion rates of 1-phenyl-3-aminobutane using different amino acceptors instead of pyruvate in the assay performed as described. The results are shown in the following table:

akceptor acceptor koncentrácia (mM) concentration (MM) of relatívna rýchlosť premeny relative conversion rate pyruvát pyruvate 20 20 100 100 oxaloacetát oxaloacetate 20 20 100 100 heptaldehyd Heptaldehyde 25 25 80 80 glyoxalát glyoxylate 20 20 50 50 2-ketobutyrát 2-ketobutyrate 25 25 21 21 bután-2-on butane-2-one 20 20 20 20 acetaldehyd acetaldehyde 20 20 50 50 propiónaldehyd propionaldehyde 20 20 100 100 butyraldehyd butyraldehyde 20 20 90 90 benzaldehyd benzaldehyde 25 25 17 17 2-pentanón 2-pentanone 25 25 33 33 cyklopentanón cyclopentanone 25 25 12 12 cyklchexanón cyklchexanón 25 25 23 23 hydroxypyruvát hydroxypyruvate 25 25 18 18

Ako aminoakceptor je tiež účinný acetofenón, i keď jeho účinnosť je podstatne nižšia (relatívna rýchlosť < 10).Acetophenone is also effective as an aminoacceptor, although its efficacy is significantly lower (relative rate <10).

SK 280218 Β6SK 280218 Β6

Príklad 13Example 13

V tomto príklade je ilustrované enantiomerické obohacovanie pri použití rozpustného enzymatického prípravku s kontinuálnou extrakciou obohateného produktu.This example illustrates enantiomeric enrichment using a soluble enzyme preparation with continuous extraction of the enriched product.

Rozpustný enzymatický prípravok sa získa z Bacillus megaterium spôsobom opísaným v príklade 1. Jeho špecifická aktivita určená uvedenou skúškou je 0,70 jednotky/mg. Vyrobí sa vodná fáza obsahujúca 450 mg tohto extraktu, 0,12M Pyruvátu sodného, 0,2M R,S-l-fenyl-3-aminobutánu, 1 mM pyridoxalfosfátu a 0,5M fosfátu (pH 7,5). Pridá sa 500 ml n-heptánu a dvojfázová zmes sa mieša počas 7 hodín pri 22 °C. Hodnota sa nastaví na 4,5 prídavkom kyseliny chlorovodíkovej a vodná vrstva sa oddelí od organickej vrstvy. Vodná vrstva sa alkalizuje prídavkom hydroxidu sodného a extrahuje heptánom. Po odstránení heptánu sa analýzou zistí, že zvyšok obsahuje 96 % R-l-fenyl-3-aminobutánu.A soluble enzyme preparation was obtained from Bacillus megaterium as described in Example 1. Its specific activity determined by said assay was 0.70 units / mg. An aqueous phase is prepared containing 450 mg of this extract, 0.12 M sodium pyruvate, 0.2 M R, S-1-phenyl-3-aminobutane, 1 mM pyridoxal phosphate and 0.5 M phosphate (pH 7.5). 500 ml of n-heptane are added and the biphasic mixture is stirred for 7 hours at 22 ° C. The value was adjusted to 4.5 by addition of hydrochloric acid and the aqueous layer was separated from the organic layer. The aqueous layer was basified by addition of sodium hydroxide and extracted with heptane. After removal of the heptane, analysis showed that the residue contained 96% R-1-phenyl-3-aminobutane.

Príklad 14Example 14

Tento príklad ilustruje typickú syntézu chirálneho amínu.This example illustrates a typical synthesis of a chiral amine.

Spôsobom opísaným v príklade 1 sa z Bacillus megaterium vyrobí rozpustný enzymatický prípravok. Jeho špecifická aktivita stanovená uvedeným spôsobom je 0,58 jednotky/mg. K 200 ml vodného roztoku 350 mg tohto prípravku, 0,4 mg pyridoxalfosfátu a 40 mM fosforečnanu sodného sa pridá 4,2 mM 1 -fenylbután-3-onu a 100 ml 2-aminobutánu ako aminodonora. Zmes sa inkubuje pri pH 7 a 30 °C počas 4 hodín, po tomto čase je v reakčnej zmesi prítomný R-l-fenyl-3-aminobután v koncentrácii 3,35 mM čo zodpovedá 80 % konverzii. Produkt sa izoluje prídavkom 40 ml 10 N hydroxidu sodného a extrakciou alkalického vodného roztoku 250 ml n-heptánu. Odparením heptánových extraktov sa získa 100,5 g produktu, ktorý bol analyzovaný opísanou derivatizáciou. Produkt obsahuje 96,4 % S-l-fenyl-3-aminobutánu.A soluble enzyme preparation is prepared from Bacillus megaterium by the method described in Example 1. Its specific activity determined as described above is 0.58 units / mg. To 200 ml of an aqueous solution of 350 mg of this preparation, 0.4 mg of pyridoxal phosphate and 40 mM sodium phosphate were added 4.2 mM of 1-phenylbutan-3-one and 100 ml of 2-aminobutane as the aminodonora. The mixture is incubated at pH 7 and 30 ° C for 4 hours, after which time R-1-phenyl-3-aminobutane is present in the reaction mixture at a concentration of 3.35 mM corresponding to 80% conversion. The product was isolated by addition of 40 ml of 10 N sodium hydroxide and extraction of an alkaline aqueous solution of 250 ml of n-heptane. Evaporation of the heptane extracts yielded 100.5 g of the product which was analyzed by the described derivatization. The product contains 96.4% S-1-phenyl-3-aminobutane.

Podobne bol S-l-fenyl-2-aminopropán pripravený z 1-fenylpropán-2-onu pri ee 96,4 a vo výťažku 94 8 %. S-l-amino-l-fenyletán bol pripravený z acetofenónu pri ee 100 a vo výťažku 44 %.Similarly, S-1-phenyl-2-aminopropane was prepared from 1-phenylpropan-2-one at ee 96.4 in 94% yield. S-1-amino-1-phenylethane was prepared from acetophenone at ee 100 and in a yield of 44%.

Príklad 15Example 15

V tomto príklade je ilustrovaná enzymatická separácia a izolácia R- a S-enantiomérov.This example illustrates the enzymatic separation and isolation of the R- and S-enantiomers.

Pri použití inkubácie sa opakuje postup prípravy R-enantioméru R,S-1-amino-1-fenyletánu opísaný v príklade 7. Pred alkalizáciou inkubačného roztoku sa však tento roztok extrahuje n-heptánom a extrakty sa uschovajú. Vodná fáza sa potom spracováva spôsobom opísaným v príklade 7, aby sa izoloval R-l-amino-l-fenyletán.Using the incubation procedure, the procedure for preparing the R-enantiomer R, S-1-amino-1-phenylethane described in Example 7 is repeated. However, before alkalizing the incubation solution, this solution is extracted with n-heptane and the extracts stored. The aqueous phase is then treated as described in Example 7 to isolate R-1-amino-1-phenylethane.

Z heptánových extraktov sa odparením získa acetofenón. Keď sa v podstate reprodukuje postup uvedený v príklade 14, s výnimkou použitia 2,3 mM acetofenónu miesto l-fenylbután-3-onu, získa sa 56 mg S-l-amino-l-fenylctánu (100 %).Acetophenone is obtained by evaporation from the heptane extracts. When essentially reproducing the procedure of Example 14, except using 2.3 mM acetophenone in place of 1-phenylbutan-3-one, 56 mg of S-1-amino-1-phenylctane (100%) was obtained.

Príklad 16Example 16

Tento príklad ilustruje použitie imobilizovaného enzýmu.This example illustrates the use of immobilized enzyme.

Imobilizácia sa vykonáva takto: Nosičova matrica (0,4 g) vo forme kotúča s priemerom 47 mm Actidisk CFMC Corp.) sa umiestni v zariadení Millipore Sweenex opatrenom prívodnou a odvodnou rúrou, peristaltickým čerpadlom a zásobníkom. Matrica sa po sebe premýva teplote okolia rýchlosťou 3 ml/min 1) 200 ml 50 mM fosfátového tlmivého roztoku (pH 7) obsahujúceho 0,5 mM pyridoxalfosfátu počas 20 minút, 2) 11 ml 4,6 mg/ml roztoku enzýmu získaného spôsobom podľa príkladu 1, počas 120 mi nút, 3) 150 ml 0,3M chloridu sodného v 50 mM fosfátového tlmivého roztoku (pH 7), obsahujúcim 0,5 mM pyridoxalfosfátu, počas 30 minút a 4) 200 ml 50 mM fosfátového tlmivého roztoku (pH 7) obsahujúceho 0,5 mM pyridoxalfosfátu, počas 20 minút.Immobilization is carried out as follows: The carrier matrix (0.4 g) in the form of a 47 mm diameter disc (Actidisk CFMC Corp.) is placed in a Millipore Sweenex equipped with an inlet and outlet pipe, a peristaltic pump and a reservoir. The matrix is washed successively at ambient temperature at a rate of 3 ml / min 1) 200 ml of a 50 mM phosphate buffer (pH 7) containing 0.5 mM pyridoxal phosphate for 20 minutes, 2) 11 ml of a 4.6 mg / ml enzyme solution obtained according to the method of Example 1, for 120 minutes, 3) 150 ml of 0.3 M sodium chloride in 50 mM phosphate buffer (pH 7) containing 0.5 mM pyridoxal phosphate, for 30 minutes and 4) 200 ml of 50 mM phosphate buffer (pH 7) containing 0.5 mM pyridoxal phosphate for 20 minutes.

Obohacovanie sa vykonáva takto: 140 ml roztoku 10 mM R,S-l-fenyl-3-aminobutánu, 100 M pyruvátu sodného, 0,1 mM pyridoxalfosfátu a 25 mM fosforečnanu draselného (pH 7) sa cirkuluje cez uvedenú matricu pri teplote miestnosti rýchlosťou 5 ml/minútu. Po dvoch hodinách sa cirkulujúca kvapalina z prístroja vypustí. Koncentrácia vzniknutého l-fenylbután-3-onu je 5,2 mM, zatiaľ čo koncentrácia R-l-fenyl-3-aminobutánu je 4,8 mM. Hodnota pH sa nastaví na 12,5 a R-l-fenyl-3-aminobután sa kvantitatívne izoluje extrakciou heptánom. Po odstránení heptánu odparením sa produkt analyzuje. Obsah R-l-fenyl-3-aminobutánu v produkte je 92,8 %.The enrichment is carried out as follows: 140 ml of a solution of 10 mM R, S1-phenyl-3-aminobutane, 100 M sodium pyruvate, 0.1 mM pyridoxal phosphate and 25 mM potassium phosphate (pH 7) are circulated through the matrix at room temperature at 5 ml. / minute. After two hours, the circulating liquid is drained from the device. The concentration of the resulting 1-phenylbutan-3-one is 5.2 mM, while the concentration of R-1-phenyl-3-aminobutane is 4.8 mM. The pH is adjusted to 12.5 and the R-1-phenyl-3-aminobutane is quantitatively isolated by heptane extraction. After removal of the heptane by evaporation, the product is analyzed. The R-1-phenyl-3-aminobutane content of the product is 92.8%.

Claims (15)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Spôsob enantiomémeho obohacovania zmesi dvoch enantiomerických chirálnych amínov všeobecného vzorca “z“>21. A process for the enantiomeric enrichment of a mixture of two enantiomeric chiral amines of the general formula “z”> 2 R^Ô—B2 s •· •*R ^ Ô — B 2 sec • · • * HH kdeHH where R1 a R2 predstavujú alkyl alebo arylskupiny, prípadne substituované enzymatický neinhibujúcou skupinou, pričom R1 sa odlišuje od R2 štruktúrou alebo chiralitou, vyznačujúci sa tým, že sa zmes chirálnych amínov uvádza vo vodnom prostredí a v prítomnosti aminoakceptoru do styku s omega-aminokyselina transaminázou, ktorá je enzymatický aktívna proti znázornenej aminoskupine jedného z uvedených chirálnych amínov tak dlho, kým sa podstatné množstvo jedného z týchto chirálnych amínov nepremení na ketón všeobecného vzorcaR 1 and R 2 are alkyl or aryl groups optionally substituted by an enzymatic non-inhibitory group, wherein R 1 differs from R 2 in structure or chirality, characterized in that the mixture of chiral amines is contacted with an omega-amino acid in an aqueous environment and in the presence of an aminoacceptor transaminase, which is enzymatically active against the illustrated amino group of one of said chiral amines, until a substantial amount of one of these chiral amines is converted to a ketone of formula OABOUT R1 - C - R2 kde R1 a R2 majú rovnaký význam ako pri východiskovom amíne.R 1 - C - R 2 wherein R 1 and R 2 have the same meaning as for the starting amine. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa kontakt udržiava prinajmenšom tak dlho, kým nie je enantiomerický nadbytok chirálneho amínu, ktorý nie je premenený na ketón aspoň 90 % relatívne k zvyšnému chirálnemu amínu.The method of claim 1, wherein the contact is maintained for at least as long as there is no enantiomeric excess of the chiral amine that is converted to a ketone of at least 90% relative to the remaining chiral amine. 3. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa chirálny amín, ktorý nie je premenený na ketón, izoluje z reakčnej zmesi.The process according to claim 1, wherein the chiral amine, which is not converted to a ketone, is isolated from the reaction mixture. 4. Spôsob podľa nároku (vyznačujúci sa t ý m , že sa z vodného média izoluje podstatné množstvo ketónu.4. The method of claim 1, wherein a substantial amount of ketone is recovered from the aqueous medium. 5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa t ý m , že sa ketón izolovaný z vodného prostredia nezávisle uvádza do styku s omega-aminokyselina transaminázou v prítomnosti aminodonora prinajmenšom tak dlho, kým sa nevytvorí rovnaká chirálna forma, ako bola forma na počiatku premieňania na ketón, v množstve podstatne prevyšujúcom množstvo druhej chirálnej formy.The method of claim 4, wherein the aqueous isolated ketone is independently contacted with an omega-amino acid transaminase in the presence of an aminodonor for at least as long as the same chiral form as that at the beginning of the conversion to the ketone, in an amount substantially in excess of that of the second chiral form. 6. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa ako aminoakceptor použije a-ketokarboxylová kyselina, alifatický alebo cykloalifatický ketón, alifatický alebo cykloalifatický aldehyd alebo látka, ktorá sa biochemický premieňa na α-ketokarboxylovú kyselinu in situ v reakčnom prostredí.The process according to claim 1, wherein the aminoacceptor is an α-ketocarboxylic acid, an aliphatic or cycloaliphatic ketone, an aliphatic or cycloaliphatic aldehyde or a substance which is biochemically converted to α-ketocarboxylic acid in situ in the reaction medium. 7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa t ý m , že sa ako aminoakceptor použije kyselina glyoxalová, kyselina pyrohroznová, kyseliny oxalooctová, jej soli alebo heptaldchyd.The process according to claim 6, wherein the aminoacceptor is glyoxalic acid, pyruvic acid, oxaloacetic acid, salts thereof or heptaldchyd. 8. Spôsob podľa nároku 1,v y značujúci sa tým, že každý zo symbolov R1 a R2 nezávisle predstavuje priamu alebo rozvetvenú alkylskupinu s 1 až 6 atómami uhlíka, priamu alebo rozvetvenú fenylalkylskupinu obsahujúcu 7 až 12 atómov uhlíka alebo fenyl alebo naftylskupinu, pričom každá z týchto skupín je nesubstituovaná alebo substituovaná enzymaticky neinhibujúcou skupinou.A process according to claim 1, wherein each of R 1 and R 2 is independently straight or branched (C 1 -C 6) alkyl, straight or branched (C 7 -C 12) phenylalkyl or phenyl or naphthyl, wherein: each of these groups is unsubstituted or substituted by an enzymatically non-inhibitory group. 9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa t ý m , že každý zo symbolov R1 a R2 nezávisle predstavuje metyl-, etyl-, η-propyl-, izopropyl-, η-butyl-, izobutyl-, sek. butyl-, fenyl-, benzyl- alebo fenetylskupinu.The method of claim 8, wherein each of R 1 and R 2 is independently methyl, ethyl, η-propyl, isopropyl, η-butyl, isobutyl, sec. butyl, phenyl, benzyl or phenethyl. 10. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa zmes chirálnych amínov a aminoakceptoru uvádza do styku s celými bunkami mikroorganizmu, ktorý produkuje omega-aminokyselina transaminázu.10. The method of claim 1 wherein the mixture of chiral amines and aminoacceptor is contacted with whole cells of a microorganism that produces an omega-amino acid transaminase. 11. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa zmes chirálnych amínov a aminoakceptoru uvádza do styku s vodným prípravkom omega-aminokyselina transaminázy, ktorý neobsahuje bunky.11. The method of claim 1, wherein the mixture of chiral amines and amino acceptor is contacted with an aqueous, omega-amino acid transaminase preparation that is free of cells. 12. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa zmes chirálnych amínov a aminoskceptoru uvádza do styku s omega-aminokyselina transaminázou imobilizovanou na nosiči.12. The method of claim 1, wherein the mixture of chiral amines and aminosceptor is contacted with a carrier-immobilized omega-amino acid transaminase. 13. Spôsob stereoselektivnej syntézy jednej chirálnej formy amínu všeobecného vzorca13. A process for the stereoselective synthesis of one chiral form of an amine of the general formula HH2 nh2 HH 2 nh 2 R1* Č-«R2 alebo R2»-C-o R1 R 1 * R 2 - R 2 or R 2 - -Co R 1 H HH H R1 a R2 predstavujú alkyl alebo arylskupiny, prípadne substituované enzymaticky neinhibujúcou skupinou, pričom R1 sa odlišuje od R2 štruktúrou alebo chiralitou, v množstve podstatne prevyšujúcom množstvo druhej chirálnej formy, vyznačujúci sa tým, že sa ketón všeobecného vzorca stavuje priamu alebo rozvetvenú alkylskupinu s 1 až 6 atómami uhlíka, priamu alebo rozvetvenú fenylalkylskupinu obsahujúcu 7 až 12 atómov uhlíka alebo fenyl alebo naftylskupinu, pričom každá z týchto skupín je nesubstituovaná alebo substituovaná enzymaticky neinhibujúcou skupinou.R 1 and R 2 are alkyl or aryl groups optionally substituted by an enzymatically non-inhibitory group, wherein R 1 differs from R 2 in structure or chirality, in an amount substantially greater than the amount of the second chiral form, characterized in that the ketone of the formula is straight or branched C 1 -C 6 alkyl, straight or branched C 7 -C 12 phenylalkyl or phenyl or naphthyl, each of which is unsubstituted or substituted by an enzymatically non-inhibitory group. 16. Spôsob podľa nároku 15, vyznačujúci sa t ý m , že každý zo symbolov R1 a R2 nezávisle predstavuje metyl-, etyl-, η-propyl-, izopropyl-, η-butyl-, izobutyl-, sek. butyl-, fenyl-, benzyl- alebo fenetylskupinu.16. The method of claim 15, wherein characterized in that each of R 1 and R 2 each independently is methyl, ethyl, η-propyl, isopropyl, η-butyl, isobutyl, sec. butyl, phenyl, benzyl or phenethyl. 17. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa t ý m , že sa ketón a aminodonor uvádzajú do styku s celými bunkami mikroorganizmu, ktorý produkuje omegaaminokyselina transaminázu.17. The method of claim 13, wherein the ketone and aminodonor are contacted with whole cells of a microorganism producing omega amino acid transaminase. 18. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa t ý m , že sa ketón a aminodonor uvádzajú do styku s vodným prípravkom omega-aminokyselina transaminázy, ktorý neobsahuje bunky.18. The method of claim 13, wherein the ketone and aminodonor are contacted with an aqueous cell-free omega-amino acid transaminase preparation. 19. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa t ý m , že sa ketón a aminodonor uvádzajú do styku s omega-aminokyselina transaminázou imobilizovanou na nosiči.19. The method of claim 13, wherein the ketone and the aminodonor are contacted with a carrier-immobilized omega-amino acid transaminase. 20. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa t ý m , že sa používa veľký molámy nadbytok aminodonora.20. The process of claim 13, wherein a large molar excess of the aminodonor is used. Koniec dokumentuEnd of document OABOUT R1 - C - R2 kde R'a R2 majú rovnaký význam ako pri pripravovanom amíne, uvádza do styku s omega-aminokyselina transaminázou v prítomnosti aminodonora prinajmenšom tak dlho, kým sa nevytvorí podstatné množstvo jedného z uvedených chirálnych amínov.R 1 - C - R 2, where R 1 and R 2 are the same as the prepared amine, contact with the omega-amino acid transaminase in the presence of an aminodonor at least until a substantial amount of one of said chiral amines is formed. 14. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa t ý m , že aminodonorom je 2-aminobután, glycín, alanín alebo kyselina aspartová.14. The process of claim 13 wherein the aminodonor is 2-aminobutane, glycine, alanine or aspartic acid. 15. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa t ý m , že každý zo symbolov R1 a R2 nezávisle pred-15. The method of claim 13, characterized in characterized in that each of R 1 and R 2 each independently pre-
SK3166-90A 1990-06-26 1990-06-26 Method of enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines SK280218B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS903166A CZ283867B6 (en) 1989-06-22 1990-06-26 Process of enantiomeric enriching a mixture of two enantiomeric chiral amines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK280218B6 true SK280218B6 (en) 1999-10-08

Family

ID=27770553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK3166-90A SK280218B6 (en) 1990-06-26 1990-06-26 Method of enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK280218B6 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5300437A (en) Enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines
US4950606A (en) Enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines
US5169780A (en) Enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines
Syldatk et al. Production of optically pure d-and l-α-amino acids by bioconversion of d, l-5-monosubstituted hydantoin derivatives
CA2659300C (en) Process for preparation of optically active n-protected 3-aminopyrrolidine or optically active n-protected 3-aminopiperidine and the corresponding ketones by optical resolution ofthe racemic amine mixtures employing a bacterial omega-transaminase
EP0987332B1 (en) DNA encoding a polypeptide having stereoselective transaminase activity, and transformants comprising said DNA
Kamphuis et al. New developments in the chemo-enzymatic production of amino acids
AU768315B2 (en) Method for producing L-phosphinothricine by enzymatic transamination with aspartate
EP0857790B1 (en) Process for producing optically active amino compounds
EP1075534B1 (en) Improvements in the enzymatic synthesis of chiral amines
US6133018A (en) Enzymatic synthesis of chiral amines using -2-amino propane as amine donor
EP1045025B1 (en) (S)-alpha-PHENETHYLAMINE : PYRUVATE TRANSAMINASE
SK280218B6 (en) Method of enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines
CZ283867B6 (en) Process of enantiomeric enriching a mixture of two enantiomeric chiral amines
JPS62205781A (en) Culture of bacterial strain belonging to pseudomonas genus

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Expiry of patent

Expiry date: 20100626