Способ получения оптически активных l-аминокислот

Способ получения оптически активных l-аминокислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к аминокислотам , в частности к получению оптически активных L-аминокислот, используемых в химии, медицине и пищевой промышленности . Цель - повышение выхода и качества целевого продукта при упрощении процесса . Его ведут гидролизом Ы-ацетил-О - аминокислот с помощью ферментного препарата амилоризина, содержащего аминоацилазу (активность 390 ед./г в иммобилизованном на полиакриламидном геле или в растворенном виде), в присутствии ионов кобальта концентрацией 7,5 10 М (лучше при ). Фермент вводят в процесс дробно, выделяют L-аминокислоту, а оставшуюся N-ацетил-О-аминокислоту подвергают рацемизации в маточном растворе с помощью указанного ангидрида, а затем проводят повторный гидролиз, Эти условия позволяют увеличить выход целевого продукта в 1,4-2,6 раза с содержанием основного вещества 99,1-99,3 против 98-98,5% в известном способе. Упрощение процесса достигается за счет проведения его в воде и повторного использования остающихся отходов М-ацетил-О-аминокислот и иммобилизованного ферментного препарата. 1 з.п.ф-лы. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 07 С 227/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4395827/04 (22) 22.03.88 (46) 23.10.91, Бюл. М 39 (71) Армянский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института химических реактивов и особо чистых химических веществ (72). M.М.Амирханян, Б.С.Степанянц, О.M.Àìèðõàíÿí, М.Ф.Еланян и В,М,Степанов (53) 547.466.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1265216, кл. С 07 С 101/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N. 910603, кл. С 07 С 101/00, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ L-АМИНОКИСЛОТ (57) Изобретение относится к аминокислотам, в частности к получению оптически активных L-аминокислот, используемых в химии, медицине и пищевой промышленности. Цель — повышение выхода и качества

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения оптически активных L-аминокислот, которые могут использоваться в химической, медицин ской, пищевой промышленности.

Цель изобретения — повышение выхода и качества целевого продукта, а также упрощение процесса.

Пример 1. Получение L-валина.

Первый цикл получения L-валина.

В трехлитровый сосуд, снабженный магнитной мешалкой, помещают 127,4 г (0,8 моль) N-ацетил-01 -валина и 1,487 л воды. Включают мешалку, подогреваютсодер„„SU „„1б85924 А1 целевого продукта при упрощении процесса. его ведут гидролизом- N-ацетил-D L аминокислот с помощью ферментного препарата амилоризина, содержащего аминоацилазу (активность 390 ед,/г в иммобилизованном на полиакриламидном геле или в растворенном виде), в присутствии ионов кобальта концентрацией 7,5 10 М (лучше при 50 — 60 С), Фермент вводят в процесс дробно, выделяют 1=аминокислоту, а оставшуюся N-ацетил-D-аминокислоту подвергают рацемизации в маточном растворе с помощью указанного ангидрида, а затем проводят повторный гидролиэ. Эти условия позволяют увеличить выход целевого продукта в 1,4 — 2,6 раза с содержанием основного вещества 99,1 — 99,3 против 98 — 98,5 в известном способе. Упрощение процесса достигается за счет проведения его в воде и повторного использования остающихся отходов N-ацетил-D-аминокислот и иммобилизованного ферментного препарата.

1 з.п.ф-лы. жимое сосуда до 40 С и порциями добавля- 0 ют 5 н. водный раствор едкого натра до получения рН смеси 7,2. Затем добавляют Фь двуххлористый шестиводный кобальт в количестве 7,5 х 10 моль Со и сосуд переносят в термостат с температурой 50 С. В Ф литровой колбе в минимальном объеме воды растворяют 550 мг ферментного препарата аминоацилазы с удельной активностью

390 ед./г, добавляют к содержимому сосуда и осуществляют энантиоселективный гидролиз N-ацетил-DL-валина в течение 24 ч. рН реакционной смеси поддерживают равным

7,2 добавлением 2 н. раствора едкого натра.

1685924

После 10 ч гидролиза добавляют еще

250 мг ферментного препарата и продолжают гидролиз. Через 24 ч гидролиза температуру реакционной массы поднимают до

60 С и при этой температуре выдерживают

1 ч.

Конец реакции определяют наличием теоретического количества L-валина в расчете на N-ацетил-!=валин в реакционной смеси методом, основанным на нингидриновой реакции, После завершения энантиоселективного гидролиза N-ацетил- О!=валина содержимое сосуда переносят в круглодонную колбу объемом 3 л, снабженную мешалкой и термометром, и при перемешивании добавляют уксусную кислоту до получения рН реакционной смеси 5,0. Затем содержимое колбы нагревают до 80 С и подвергают очистке акти вирован ным углем. Уголь отделяют на воронке Бюхнера, Фильтрат концентрируют на роторном испарителе до появления кристаллов.

Выпавшие кристаллы !=валина отделяют на воронке Бюхнера и на фильтре промывают минимальным объемом 80" -ного изопропилового спирта. !=Валин высушивают в сушильном шкафу при 60 — 70 С, получая 32,5 г L-валина с содержанием основного вещества 99,5, (а) =+27 (с = 1; 5н. Н Cl).

Маточный раствор, содержащий N-ацетил-0-валин, подвергают рацемизации.

Промывной изопропиловый спирт подвергают отгонке, спирт используют повторно для той же цели, а остаток объединяют с остатками, полученными при отгонке спиртов второго, третьего и четвертого циклов гидролиза, и подвергают рацемизации, Первый цикл рацемизации N-ацетил-Dвалина.

Маточный раствор, содержащий N-ацетил-D-валин, переносят в четырехгорлую колбу объемом 1л,,".íàáæåííóþ мешалкой, термометром, обратным холодильником и капелькой воронкой, Пускают в ход мешалку, добавляют 2,94 моль уксусного ангидрида и при подогревании осуществляют рацемизацию N-ацетил-0-валина в N-ацетил-DL-валин, Полноту рацемизации определяют на поляриметре А-1-ЕПО измерением угла вращения реакционной смеси. После полной рацемизации содержимое колбы упаривают на роторном испарителе до прекращения отгона. Осадок растворяют в минимильном количестве воды и воду упаривают в тех же условиях. Осадок по вторно растворяют в дистиллированной воде, переносят в трехгорлую круглодонную колбу емкостью 0,5 л, снабженную мешал5

55 кой, термометром и капельной воронкой, пускают в ход мешалку и при 20 С прибавляют соляную кислоту до получения рН смеси 1,7.

Выпавшие кристаллы N-ацетил-DL-валина фильтруют на воронке Бюхнера, получая

69,0 г влажного технического N-ацетил-DL-еалина, содержащего не более 207ь влаги.

Второй цикл получения I=валина, 69,0 r влажного технического N-ацетил01=валина помещают в двухлитровый сосуд, снабженный магнитной мешалкой, добавляют 0,744 л дистиллированной воды, пускают в ход мешалку и при 40 С добавляют 5 н. водный раствор едкого натра до получения рН смеси 7,2, а затем добавляют двуххлористый шестиводный кобальт до получения содержания Со 7,5 х 10 моль, Сосуд переносят в термостат, поднимают температуру до 50 С. В однолитровой колбе растворяют 500 мг ферментного препарата аминоацилазы в минимальном объеме воды, добавляют к содержимому сосуда и осуществляют знантиоселективный гидролиз

N-ацетил-DL-валина. После 10 ч гидролиза добавляют еще 150 мг ферментного препарата и продолжают гидролиз еще 14 ч

Подкисление реакционной смеси, ее очистку углем, концентрирование, выделение L-валина, его промывку 80 -ным изопропиловым спиртом и сушку осуществляют аналогично первому циклу получения L-валина.

Получают 15,0 r L-валина с содержанием основного вещества 99,1, (а) =+27 (с =1; 5н, НС!).

Второй цикл рацемизации N-ацетил-0валина.

Маточный раствор, содержащий N-ацетил-0-валин, полученный после выделения !

=валина второго цикла, переносят в четырехгорлую круглодонную колбу 0,5 л, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой, пускают в ход мешалку и прибавляют 1,26 моль уксусного ангидрида. Рацемизацию N-ацетил-D-валина в N-ацетил-DL-валин, упарку растворителя, промывание осадка, его растворение в воде и выделение,". вдавил-DL: валина осуществляют как в первом цикле рацемизации.

Получают 27,0 r влажного технического

N-ацетил-DL-валина с содержанием влаги не более 20, Третий цикл получения L-валина.

27,0 г влажного технического N-ацетилDL-валина, полученного после второго цикла рацемизации N-ацетил-D-валина, растворяют в 400 мл дистиллированной воПолучают 8,2 г технического влажного

N-ацетил-DL-валина с содержанием влаги не более 20%.

Пятый цикл получения 1:валина.

Пятый цикл получения L-валина осуществляют аналогично четвертому циклу получения 1=валина.

55 ды, содержащей 7,5 х 10 моль Со . рН раствора доводят до 7,2 с помощью 5 н. водного раствора едкого натра. Добавляют

200 мг ферментного препарата аминоацилазы, растворенной. в минимальном обьеме 5 воды, и осуществляют энантиоселективный гидролиз при 50 С и рН 7,2.

После 10. ч гидролиза добавляют еще

100 мг ферментного препарата и продолжают гидролиз еще 14 ч. 10

Определение полноты гидролиза, подкисление реакционной смеси, ее очистку углем и концентрирование, выделение

L-валина, его промывку 80%-ным иэопропиловым спиртом и сушку осуществляют ана- 15 логично первому циклу получения -валина, Получают 6,2 r L-валина с содержанием основного вещества 99,1%; (аЯ +27 (с = 1; 5н. H CI).

Третий цикл рацемизации N-ацетил-D- 20 валина, Маточный раствор, содержащий N-ацетил-D-валин, оставшийся после третьего цикла получения L-валина, подвергают рацемизации 0,55 моль уксусного ангидрида аналогично первому циклу рацемизации Nацетил-D-валина, Получают 8,0 г влажного технического

N-ацетил-DL-валина с содержанием влаги не более 20%.

Четвертый цикл получения (=валина.

Четвертый цикл получения 1=валина осуществляют аналогично первому циклу получения 1=валина, но при другом количестве реагентов: влажный N-ацетил-DL-валин 8 r, дистиллированная вода 280 мл; ферментный препарат аминоацилазы 150 мг.

Получают 2,0 r (= валина с содержанием основного вещества 99,2 (а) Я = +27 40 (c = 1; 5н. HCI).

Четвертый цикл рацемизации N-ацетилО-валина.

Четвертый цикл рацемиэации N-ацетил0-валина проводят аналогично первому 45 циклу рацемиэации N-ацетил-0-валина, но маточный раствор, образованный после четвертого цикла получения L-валина, объединяют с остатками первого, второго, третьего и четвертого циклов, полученных после уда- 50 ления изопропилового спирта и рацемиэируют в указанных условиях, с помощью

0,19 моль уксусного ангидрида.

Получают 2,2 г L-валина с содержанием

20 о основного вещества 99,1%; (а)п = +27 (с = 1; 5н. НС1), Таким образом, после пяти циклов гидролиза N-ацетил-DL-валина получают 57,5 г валина, что составляет 61,6% от теоретического в расчете íà N-ацетил-DL-валин.

Содержание основного вещества 99,1%; (а) Я =+27 (с - 1; 5н, HCI). Продукт хроматографически однороден.

Найдено, %: С 51,26; Н 9,50; N 11,95.

С5Н11ЙО2

Вычислено, %, С 51,26; Н 9,47; N 11,96.

Пример 2. Получение L-фенилаланина, Процесс проводят аналогично примеру

1, но в качестве субстрата используют

N-ацетил-DL-фенилаланин, энантиоселективный гидролиэ осуществляют при рН 7,6 в течение 30 ч. Рацемиэированную ацетиламинокислоту осаждают при рН 1,5, Первый цикл получения L-фенилаланина.

Исходный продукт, растворенный в

2,240 л воды, содержащий 7,5 х l0 моль

-5

Со и 800 мг ферментного препарата аминоацилаэы, подвергают гидролизу при 50ОC и рН 7,6 в течение 10 ч. Затем прибавляют еще 300 мг ферментного препарата и продолжают гидролиз l9 ч. Поднимают температуру до 60 С и выдерживают 1 ч, Получают 27,5 г L-фенилаланина с содержанием основного вещества 99,3%, (а)Я =-35 (с= 1; Н20).

Первый цикл рацемизации N-ацетил-0фенилаланина.

N-Ацетил-D-фенилаланин в маточном растворе подвергаютрацемиэации воздействием 1,68 моль уксусного ангидрида.

Рацемизованный N-ацетил-DL-фенилаланин осаждают соляной кислотой при рН 1,5.

Получают 80,9 г технического N-ацетилDL-фенилаланина с содержанием влаги не более 15, Второй цикл получения L-фенилаланина.

80,0 г технического N-ацетил-DL-фенилаланина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 650 мг ферментного препарата аминоацилаэы: сначала. при-. бавляют 450 мг, а затем, после 10 ч гидролиэа, — 200 мг.

Получают 17,5 r L-фенилаланина с содержанием основного вещества 99.1$; (а ) У - -35О (с - 1; H20).

Второй цикл рацемизации N-ацетил-Dфенилаланина, 1685924

N-Ацетил-D-фенилаланин в маточном растворе, остающийся после второго цикла получения 1-фениаланина, рацемизуют с помощью 0,68 моль уксусного ангидрида.

Получают 41,0 г влажного технического ацетил-DL-фенилаланина с содержанием влаги не более 15 . . Третий цикл получения L-фенилаланина.

41,0 r технического влажного N-ацетилИ -фенилаланина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 325 мг ферментного препарата аминоацилазы: сначала добавляют 225 мг, а затем, после 10 ч гидролиза, — 100 мг.

Получают 8,0 г L-фенилаланина с содержанием основного вещества 99,6 ; (а)о =

=-35 (с=1; Н20).

Третий цикл рацемизации Й-ацетил-Dфенилаланина.

N-Ацетил-D-фенилаланин в маточном растворе, оставшийся после третьего цикла получения L-фенилаланина, рацемизуют взаимодействием с 0,4 моль уксусного ангидрида.

Получают 22,0 г технического влажного

N-ацетил-О -фенилаланина с содержанием влаги не более 15, Четвертый цикл получения L-фенилаланина, 22,0 г технического влажного N-ацетилDL-фенилаланина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 210 мг ферментного препарата аминоацилазы; сначала прибавляют 125 мг, а затем, после

10 ч гидролиза, — 85 r, Получают 5,07 r 1=фенилаланина с содержанием основного вещества 99,1 ; (а) =-35 (с =-1; Н20)„

Четвертый цикл рацемиэации N-ацетилD-фенилаланина, N-Ацетил-D.-фенилаланин в маточном растворе, оставшемся после четвертого цикла получения (=фенилаланина, обьединяют с остатками, полученными после удаления изс пропилового спирта, и подвергают рацемизации воздействием 0,31 моль уксусного г ч гидрида.

Получают 16 r технического N-ацетилО =фенилаланина с содержанием влаги не более 15%, Пятый цикл гидролиза L-фенилаланина.

1 6 г технического N-ацетил-DL-фенилаланина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью l58 мг ферментного препарата аминоацилазы; сначала прибавляют 125 мг, а затеи, после 10 ч гидролиэа, — 33 мг препарата, Получают 3,1 г L-фенилаланина с содержанием основного вещества 99,2 (а fn =

-350(с = 1; Н20).

Таким образом, после пяти циклов получают 61,2 r L-фенилаланина, что составляет

61,7 от теоретического в расчете Hà N-ацетил-О(=фенилаланин. Содержание основного вещества 99,2 ; (аЯ =-35 (с = 1; НрО), Продукт хроматографически однороден, Найдено, 7: С 65,77, Н 6,43; N 8,56.

С9Н11МОг

Вычислено, 0 : С 65.44; Н 6,7, N 8,48.

Пример 3. Получение (=лейцина.

Процесс проводят аналогично примеру

1, но в качестве ацетиламинокислоты берут

N-ацетил-DL-лейцин, энантиоселективный гидролиз осуществляют при рН 7,8 в течение 28 ч.

Первый цикл получения 1=лейцина, 173,21 г (1 моль) N-ацетил-DL-лейцина растворяют в 2,8 л воды, содержащей

7,5 х 10 моль кобальта, добавляют 1,5 г ферментного препарата аминоацилазы и при рН 7,8 и 50 С осуществляют энантиоселективный гидролиз в течение 14 ч. Затем добавляют еще 0,5 r ферментного препарата и продолжают гидролиз еще 13 ч, поднимают температуру до 60 С и выдерживают при этой температуре 1 ч.

Получают 45,9 r L-лейцина с содержанием основного вещества 99,3%; (аЯ =+150 (с=1; 5н. НCI), Первый цикл рацемизации N-ацетил-О35 лейцина, N-Ацетил-D-лейцин в маточном растворе, оставшийся после первого цикла выделения

I -лейцина, рацемизуют воздействием

3,17 моль уксусного ангидрида. Рацемизо40 ванный N-ацетил-DL-лейцин осаждают при рН 1,7 соляной кислотой.

Получают 103 г технического N-ацетилDL-лейцина с содержанием влаги не более

20%.

45 Второй цикл получения L-лейцина.

103 г влажного технического N-ацетилDL-лейцина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 1,0 г ферментного препарата ам;: гоацилазы.

50 Сначала прибавляют 750 мг препарата, а после 15-часового гидролиза, — еще 250 мг.

Получают 23,4 г L-лейцина с содержанием основного вещества 99,1 ; (а) = +150 (с = 1; 5н. HCI).

Второй цикл рацемизации N-ацетил-D-. лейцина. N-ацетил-D-лейцин в маточном растворе, оставшийся после второго цикла получения L-лейцина, рацемизуют с помощью 1,57 моль уксусного ангидрида.

1685924

Получают 49 г технического N-ацетилDL-лейцина с содержанием влаги не более

20%.

Третий цикл получения L-лейцина.

49 г технического влажного N-ацетил-DL- 5 лейцина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 500 мг ферментного препарата аминоацилазы: сначала прибавляют 375 мг, а затем после 15 ч гидролиза, — 125 мг. 10

Получают 11,9 r 1=лейцина с содержанием основного вещества 99,2%; (а fo -+15

20 о (с = 1; 5н. НС!).

Третий цикл рацемиэации N-ацетил-0° лейцина.

Й-Ацетил-0-лейцин в маточном растворе, оставшийся после третьего цикла получения 1 -лейцина, рацемизуют с помощью

0,78 моль уксусного ангидрида.

Получают 25 r технического N-ацетил- 20

DL-лейцина с содержанием влаги не более

20%.

Четвертый цикл получения L-лейцина.

25 г технического влажного N-ацетил01=лейцина подвергают энантиоселектив25 ному гидролизу с помощью 250 мг ферментного препарата аминоацилазы: сначала прибавляют 180 мг, а затем, после

15 ч гидролиза, — 70 мг продукта. Получают

5,8 r L-лейцина с содержанием основного вещества 99,1% (а Я =+15 (с 1; 5н. HCI).

Четвертый цикл рацемизации N-ацетилО-лейцина.

N-Ацетил-0-лейцин в маточном раство- 35 ре, оставшийся после четвертого цикла получения =лейцина, объединяют с остатками, образовавшимися после упаривания изопропилово о спирта, и подвергают рацемизации воздействием 0,78 моль уксусного 40 ангидрида.

Получают 25 r технического N-ацетилDL-лейцина с содержанием влаги не более

20% ..

Пятый цикл получения L-лейцина.

25 r технического влажного й-ацетил0L-лейцина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 250 мг ферментного препарата аминоацилазы: сначала прибавляют 180 мг, а затем, после 50

15 ч гидролиэа,.— 70 мг продукта.

Получают 5,3 г L-лейцина с содержанием основного вещества 99,2%; (a)p -+15

20 о (с-1; 5н. HCI). 55

Таким образом, после пяти циклов гидролиза N-а цетил-DL-лей цина получают

92,3 r 1=лейцина, что составляет 70,4% от теоретического в расчете íà N-ацетил-DLлейцин. Содержание основного вещества.оставляет 99,3%, (alb == +15 (с - 1; 5н

MC1), Продукт хроматографически гомогенен.

Найдено, %: С 54,68; Н 10,21: N 10,53, СбН1зй02

Вычислено, %: С 54,94; Н 9,99; N 10,68.

Пример 4, Получение (=метионина.

Процесс проводят аналогично примеру

1, но в качестве субстрата берут N-ацетил0L-метионин, энантиоселективный гидролиз осуществляют при рН 7,8 в течение 32 ч, рацемизованный N-ацетил-DL-метионин выделяют иэ воды кристаллизацией, после ионообменной очистки.

Первый цикл получения L-метионина, 57,4 г (0,3 моль) N-ацетил-01-метионина, растворенного в 836 мл дистиллированной воды, содержащей 7,5 х 10 моль кобальта и 330 мг ферментного препарата аминоацилазы, подвергают энантиоселективному гидролиэу при 50" С и рН 7,8 в течение 17 ч. Затем добавляют 120 мг ферментного препарата и продолжают гидролиз еще 14 ч. В конце поднимают температуру до 60 С и выдерживают при этой температуре 1 ч.

Получают 12,3 г 1=метионина с содержа- ч20 нием основного вещества 99,1%; (а о= +23 (с = 2, 5н. Н CI).

Первый цикл рацемизации N-ацетил-Dметионина.

N-Ацетил-0-метионин в маточном растворе, оставшемся после выделения L-метиони на, подвергают рацемизации воздействием 0,48 моль уксусного ангидрида. Реакционную смесь, содержащую Napeman-0L-метионин, упаривают на роторном испарителе до прекращения отгона, Осадок растворяют в минимальном объеме воды и переносят в стакан, емкостью 1 л, снабженный магнитной мешалкой, добавляют 250 г влажной ионообменной смолы

КУ-2 х 8 в Н-норме и перемешивают в течение T ч.

Смолу отделяют на воронке Бюхнера, промывают водой (3 х 100 мл). Промывные воды соединяют с фильтратом и объединенный водный раствор N-ацетил-DL-метионина концентрируют на роторном испарителе при 55 С до появления кристаллов, затем ..выдерживают при 5 С в течение 4 ч. Кри-. сталлы отделяют на воронке Бюхнера.

Получают 40,5 r влажного технического. продукта с содержанием влаги не более

20%.

Второй цикл получения 1=метионина.

40 5 r влажного технического N-ацетил01=метионина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 250 мг

1685924 ферментного препарата аминоацилаэы.

Сначала прибавляют 180 мг препарата, а затем, после 17 ч гидролиза, — 70 мг, и гидролиз продолжают еще 14 ч.

Получают 7,8 г L-метионина с содержанием основного вещества 99,1%; (asap =

= +23,5 (с = 2; 5н. H Cl).

Второй цикл рацемизации N-ацетил-Dметионина.

Й-Ацетил-0-метионин в маточном растворе, оставшийся после второго цикла получения L-метионина, рацемиэуют с помощью 0,26 моль уксусного ангидрида.

N-Ацетил-0l=метионин подвергают ионообменной очистке, как в первом цикле рацемизации N-ацетил-0 ìåòèîíèíà.

Получают 23,8 r влажного технического продукта с содержанием влаги не .более

20 .

Третий цикл получения L-метионина.

23,8 r влажного технического N-ацетилDL-метионина подвергают знантиоселективному гидролизу с помощью 120 мг ферментного препарата аминоацилазы, Сначала добавляют 80 мг, а затем, после 18 ч гидролиза, — 40 мг препарата и гидролиз продолжают еще 14 ч, Получают 4,0 г L-метионина с содержанием основного вещества 99,2%; (a)5 =

=+23 (с =-2; 5н. НС1).

Третий цикл рацемизации й-ацетил-0метионина, N-Ацетил-0-метионин в маточном растворе, оставшийся после третьего цикла получения l=метионина, рацемизуют с помощью

0,.14 моль уксусного ангидрида. К-Ацетил-DLметионин подвергают ионообменной очистке как описано.

Получают 14 г технического влажного

N-ацетил-01-метионина с содержанием влаги не более 20 .

Четвертый цикл получения 1-метионина.

14 r влажного технического N-ацетил01=метионина подвергают знантиоселективному гидролиэу с помощью 60 мг ферментного препарата аминоацилазы.

".íà÷àëà прибавляют 40 мг препарата, а затем, после 17 ч гидролиза, — 20 мг и гидролиз продолжают еще 14 ч.

Получают 2,1 г L-метионина с содержа нием основного вешества 99,1%; (ag =

=+24О(с = 2; 5н. НО), Четвертый цикл рацемизации N-ацетилD-метионина.

N-Ацетил-0-метионин в маточном растворе, оставшийся после четвертого цикла получения L-метионина, обьединяют с остатками, полученными после упаривания

55 изопропилового спирта и подвергают рацемизации с помощью 0,108 моль уксусного ангидрида, N-Ацетил-01=метионин подвергают ионообменной очистке как описано, Получают 12 г технического влажного

N-ацетил-DL-метионина с содержанием влаги не более 20%.

Пятый цикл получения L-метионина.

12,0 г технического влажного ¹àöåòèë0L-метионина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 50 мг ферментного препарата аминоацилазы, Сначала прибавляют 35 мг препарата, а затем, после 17 ч гидролиза, — 15 мг и продолжают гидролиз еще 15 ч, Получают 2,0 г N-метионина с содержанием основного вещества 99,1%; (а)о .=.

= +24О (с = 2; 5н. Н Cl), Таким образом, после пяти циклов гидролиза N-ацетил-DL-метионина получают

28,0 r L-метионина; что составляет 62,4% от теоретического в расчете на й-ацетил-DLметионин. Содержание основного вещества составляет 99,1%; (a)5 =+23,5 (с = 2; 5н.

Н С 1). П родукт х ром атографически гомогенен.

Найдено, %: С 40,55; Н 7,58; N 9,60;

S 21,5.

CsH ) )N02S

Вычислено, %: С 40,25; Н 7,43; N 9,38;

S 21,49.

Пример 5. Получение L- a-аланина.

Процесс проводят аналогично примеру

1, но в качестве субстрата берут ¹àöåòèèDL-аланин, энантиоселективный гидролиз осуществляют в течение 33 ч, рацемиэованный N-ацетил-01=аланин выделяют иэ воды кристаллизацией после ионообменной очистки.

Первый цикл получения L- а-аланина.

39,4 г (0,3 моль) N-ацетил-DL-аланина растворенного в 840 мл дистиллированной воды, содержащей 75 х 10 5 моль кобальта и

330 мг ферментного препарата аминоацилазы, подвергают энантиоселективному гидролиэу при 50 С и рН 7,2 в течение 17 ч, Затем добавляют 120 мг ферментного препарата и продолжают гидролиэ еще 15 ч.

Поднимают температуру до 6/С и выдерживают при этой темперауре 1 ч, Получают 7,5 r 1= а-аланина с содержанием основного вещества 99,1%; (ag=+13О (с = 5, 1н. НС1).

Первый цикл рацемизации N-ацетил-Dаланина.

N-Ацетил-0-аланин в маточном растворе подвергают рацемизации с помощью

0,95 моль уксусного ангидрида.

1685924

Реакционную смесь, содержащую Nацетил-DI=àëàíèí, упаривают на роторном испарителе до прекращения выделения отгона, Остаток растворяют в дистиллированной воде и переносят в стакан емкостью 1 л, снабженный магнитной мешалкой, добавляют 300 г влажного катионита КУ-2 х 8 в

Н-форме и перемешивают в течение 1 ч.

Смолу отделяют на воронке Бюхнера, промывают водой (3 х 100 мл). Объединенный водный раствор N-ацетил-DL-аланина и промывные воды концентрируют на роторном испарителе до появления кристаллов, затем выдерживают при 2 С в течение 4 ч.

Кристаллы отделяют на воронке Бюхнера.

Получают 24 r технического N-ацетилDL-аланина с содержанием влаги не более

20 .

Второй цикл получения !=а-аланина.

24 r влажного технического N-ацетил-DLаланина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 280 мг ферментного препарата аминоацилаэы: сначала добавляют 180 мг, а затем, после 17 ч гидролиза,—

100 мг и гидролиз продолжают еще 15 ч, Получают 4,0 r 1.-а -аланина с содержанием основного вещества 99,1 ; fag=

+13 (с=5; 1н. HCI).

Второй цикл рацемизации N-ацетил-Dаланина.

N-Ацетил-0-аланин в маточном растворе, оставшемся после второго цикла получения L-а-аланина, рацемизуют с помощью

0,4 моль уксусного ангидрида. N-Ацетил-DLаланин подвергают ионообменной очистке и выделению как в первом цикле рацемизации N-ацетил-0-аланина. . Получают 11,2 r технического N-ацетилDL-аланина с содержанием влажности не более 20 .

Третий цикл гидролиза : -аланина.

11,2 г технического влажного N-ацетилDL-аланина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 150 мг ферментного и репарата аминоацилаэы: сначала прибавляют 100 мг, а затем, после

17 ч гидролиза, — 50 мг и гидролиз продолжают еще 15 ч, Получают 2,0 r (=а -аланина с содержанием основного вещества 99,2 ; f a)D = го

+14 (с = 5, 1н. Н CI).

Третий цикл рацемиэации N-ацетил-Qаланина.

N-Ацетил-D-аланин в маточном растворе, оставшемся после третьего цикла пблучения (:а -аланина, подвергают рацемизации с помощью уксусного ангидрида; N-Ацетил-DLаланин подвергают ионообменной очистке и выделению как описано.

35

Получают 1,5 г 1 - а-аланина с содержанием основного вещества 99,2 ; (а)й

Я>

+14 (с=5; 1н. HCI).

Таким образом, после пяти циклов получают 16,1 г L-аланина, что составляет

60,0 от теоретического в расчете íà N-ацетил-0L-аланин. Содержание основного вещества составляет 99,1, (а) -+15,5О (с = 5; 1н. HCI). Продукт хроматографически гомогенен.

Найдено, : С 40,22; Н 8,09; N 15,64, СзН7ИОг

Вычислено, : С 40,45; Н 7,92; N 15,72.

Пример 6. Получение L-фенилглицина.

Процесс проводят аналогично примеру 1, но в качестве субстрата берут N-ацетил-01=фенилглицин, знантиоселективный гидролиэ осуществляют при рН 6,7 втечение 35 ч, 1=фе- нилглицин на фильтре промывают водой Промывные воды. образованные на 1-4 циклах гидролиза объединяют, концентрируют в вакууме, присоединяют к маточному раствору четвертого цикла

L-Фенилглицина и подвергают рацемиэации, Получают 6,0 г технического N-ацетилDL-аланина с содержанием влаги не более

20 .

Четвертый цикл получения L-a-аланина.

6,0 г влажного технического N-ацетил-DLаланина подвергают энантиоселективному гидролиэус помощью 70 мг ферментного препарата аминоацилазы: сначала прибавляют

50 мг, а затем, после 17 ч гидролиза, — 20 мг препарата и гидролиз продолжают еще 15 ч.

Получают 1,1 r 1.-а -аланина с содержанием основного вещества 99,1, (a)P13,5 (с 5; 1н. HCI).

Четвертый цикл рацемизации N-ацетилD-алан и на.

N-Ацетил-0-аланин в маточном растворе, оставшемся после четвертого цикла получения (=а -аланина, объединяют с остатками, полученными после упаривания изопропилового спирта, и подвергают рацемизации с помощью 0,63 моль уксусного ангидрида. N-Ацетил-D-аланин подвергают ионообменной очистке и выделению как . описано.

Получают 9,1 г технического N-ацетилDL-аланина с влажностью не менее 20 .

Пятый цикл получения 1:а -аленина.

9,1 г влажного технического N-ацетилDL-аланина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 120 мг ферментного препарата аминоацилазы: сначала прибавляют 80 мг, а затем, после 17 ч гидролиза, — 40 мг препарата и продолжают гидролиз еще 15 ч.

1685924

Первый цикл получения L-фенилглицина.

58,0 r (0,3 моль) N-ацетил-DL-фенилаланина, растворенного в 800 мл дистиллированной воды, содержащей 7,5 х 10 моль

-5 кобальта и 1,5 r ферментного препарата аминоацилазы, подвергают энантиоселективному гидролизу при рН 6,7 и 50 С в течение 20 ч. Затем прибавляют 1,0 г ферментного препарата и продолжают гидролиз еще 14 ч. Затем поднимают температуру до 60 С и выдерживают при этой температуре 1 ч, 1 -Фенилглицин на фильтре промывают дистиллированной водой.

Получают 12 r 1=фенилглицина с содержанием основного вещества 99,1%; (ag==+154 (с =1,4; 1н, WCI).

Первый цикл рацемизации N-ацетил-0фенилглицина.

N-Ацетил-D-фенилглицин в маточном растворе подвергают рацемизации с помощью 0,65 моль уксусного ангидрида.

Реакционную смесь, содержащую Nацетил-01=фенилглицин упаривают в вакууме до прекращения выделения отгона, Остаток растворяют в минимальном объеме дистиллированной воды и порциями добавляют концентрированную соляную кислоту до получения рН 1,7, Смесь выдерживают при 5 С в течение 3 ч. Выпавшие кристаллы фильтруют на воронке Бюхнера.

Получают 32 r технического N-ацетилDL-фенилглицина с.содержанием влаги не более 20%.

Второй цикл получения 1=фенилглицина.

32 г влажного технического N-ацетилО =фенилглицина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 1,25 r ферментного препарата аминоацилазы: сначала прибавляют 800 мг, а затем, после

20 ч гидролиза, -450 мг препарата и продолжают гидролиэ еще 15 ч.

Получают 6,6 r 1.-фенилглицина с содержанием основного вещества 99,1 ; (a)P=

= +154 (с = 1,4; 1н. Н CI), Второй цикл рацемизации N-ацетил-Dф нилглицина.

N-Ацетил-D-фенилглицин в маточном растворе, оставшемся после второго цикла получения L-фенилглицина, рацемизуют с помощью 0,35 моль уксусного ангидрида.

Получают 18 r технического N-ацетилСН=фенилглицина с содержанием влаги не более 20%.

Третий цикл получения 1=фенилглици" на.

18 г влажного технического N-ацетилDL-фенилглицина подвергают энантиосе5

55 лективному гидролиэу с помощью 600 мг ферментного препарата аминоацилазы: сначала прибавляют 400 мг, а затем, после

20 ч гидролиэа, — 200 мг препарата и гидролиз продолжают еще 15 ч.

Получают 3,5 r L-фенилглицина с содержанием основного вещества 99,2%; (аЯ=

=-+154 (с=1,4; 5н, HCI), Третий цикл рацемизации N-ацетил-Dфенилглицина.

N-Ацетил-0-фенилглицин в маточном растворе, оставшемся посте третьего цикла получения L-фенилглицина, подвергают рацемизации с помощью 0,2 моль уксусного ангидрида.

Получают 10 r технического N-ацетилDL-фенилглицина с содержанием влаги не более 20 .

Четвертый цикл получения 1=фенилглицина.

10 г влажного технического N-ацетилDL-фенилглицина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 250 мг ферментного препарата аминоацилазы: сначала прибавляют 170 мг, а затем, после

20 ч гидролиза, — 80 мг препарата и гидролиз продолжают еще 15 ч, Получают 2,0 r =фенилглицина с содержанием основного вещества 99,0%; (аЯ=+154 (с=1,4; 1н. НCI).

Четвертый цикл рацемизации N-ацетилD-фенилглицина, N-Ацетил-0-фенилглицин в маточном растворе, оставшемся после четвертого цикла получения L-фенилглицина, объединяют с промывными водами образованными на 1-4 циклах и подвергают рацемизации с помощью 0,36 моль уксусного ангидрида.

Получают 24 г технического N-ацетилDL-фенилглицина с содержанием влаги не более 20%.

Пятый цикл получения 1=фенилглицина.

24 г влажного технического N-ацетилDL-фенилглицина подвергают энантиоселективному гидролизу с помощью 700 мг ферментного препарата аминоацилаэы: сначала прибавляют 500 мг, а затем, после

20 ч гидролиза, -200 мг препарата и продолжают гидролиз еще 15 ч.

Получают 3,1 1-фенилглицина с содержанием основного вещества 99,0%; (аЯ=

= +154 (с = 1,4; 1н. W CI).

Таким образом, после пяти циклов получают 27,2 г I ôeíèërëèöèíà, что составляет

60,0% оттеоретического в расчете íà N-ацетил-01=фенилглицин. Содержание основного вещества составляет 99,1%; (а jP>Р =+154 (с =1,4; 1н, НО).

1685924 нина, 10

20

40

45 нугч-фильтре и промывают 80%-ным иэо-. 50

Найдено, %; С 63,78;Н 6,25; N 9,41.

Сд Ндй О

Вычислено, : С 63,56; H 6,00; N 9,27

Пример 7. Получение L-фенилалаПроцесс проводят аналогично примеру

2, но L-фенилаланин получают на пилотной установке.

Первый цикл получения L-фенилаланина.

В 25-литровый стеклянный аппарат марки "Simax", снабженный мешалкой, термометром и змеевиком для подогрева помещают 17 л дистиллированной воды и

1,425 кг(6,911 моль) N-ацетил-0)=фенилаланина. Поднимают температуру до 40 С и при перемешивании порциями прибавляют

5н. водный раствор едкого натра до получения рН 7,8. Температуру в аппарате поддерживают с помощью ультрзтермостата.

Затем добавля ют двуххлористый шестиводный кобальт в количестве, необходимом для обеспечения концентрации 7,5 х 10 моль, и 10,9 г ферментного препарата аминоацилазы, а также дистиллированной воды до

20 л. Температуру реакционной смеси поднимают до 50 С и при перемешивании осуществляют энантиоселективный гидролиз в течение 30 ч. рН реакционной среды в течение всего гидролиэа поддерживают равной

7,8 добавлением 2н. водного раствора

NaOH.

После 11 ч гидролиза добавляют еще 3,7

r ферментного препарата и продолжают гидролиз 17 ч.

Через 28 ч гидролиза температуру реакционной массы поднимают до 60 С и при этой температуре выдерживают 2 ч, Конец реакции определяют методом, указанным в примере 1, После завершения знантиоселективного гидролиэа рН реакционной смеси доводят до значения 5,0 уксусной кислотой поднимают температуру до 80 С и подвергают очистке активированным углем.

Уголь отделяют на нутч-фильтре, объемом

25 л. Фильтрат концентрируют на роторном испарителе до появления кристаллов, Выпавшие кристаллы L-фенилаланина после стояния при 2 С в течение 4 ч отделяют на пропиловым спиртом.

1=Фенилаланин высушивают в сушильном шкафу при 60 — 70 С.

Получают 350 г 1=фенилаланина с содержанием основного вещества 99,4%; (а)7=

--34 (с=1; Н О).

Первый цикл рацемизации N-ацетил-Dфенилаланина.

В 5-литровый стеклянный аппарат марки "Slmax", снабженный рубашкой, мешал= кой, термометром и обратным холодильником, помещают маточный раствор. содержащий N-ацетил-0-фенилаланин, включают мешалку, добавляют 12,3 моль уксусного ан5 гидрида и осуществляют рацемизацию й-ацетил-D-фенилаланина. N-Ацетил-DLфенилаланин после рацемизации осаждак т соляной кислотой при рН 1,7.

Получают 0,920 кг технического N-ацетил-0 -фенилаланина с содержанием влаги не более 15 .

Второй цикл получения L-фенилаланина.

0,920 кг технического N-ацетил-О -фенилаланина помещают в 25-литровый аппа-. рат, растворяют в 9,8 л дистиллированной воды и осуществляют энантиоселективный гидролиз с помощью 7,3 r ферментного препарата аминоацилаэы; сначала прибавляют

5,5 г, а затем, после 11 ч гидролиэа, — еще

1,8 г ферментного препарата и продолжают гидролиэ еще 19 ч, Получают 209 г L-фенилаланина с содержанием основного вещества 99,1 ; (а) 5 =-35 (с=1, HzO), Второй цикл рацемизации М-ацетил-Dфенилаланина.

N-Ацетил-D-фенилаланин в маточном растворе, оставшемся после второго цикла гидрол и за, ра цемиэи.руют с помощью

6,6 моль уксусного ангидрида аналогично первому циклу рацемиэации.

Получают 460 г технического N-ацетил0 -фенилаланина с содержанием влаги не

5 более 15% .

Третий цикл получения L-фенилаланина.

1=Фенилаланин получают, как описано в первом цикле с той разницей, что 460 r технического N-ацетил-DL-фенилаланина растворяют в 5 л дистиллированной воды, а знантиоселективный гидролиз осуществляют с помощью 3,7 г ферментного препарата аминоацилаэы: сначала прибавляют 2,47 r, а затем, после 11 ч гидролиза, — 1,23 г.

Получают 95 r 1-фенилаланина с содержанием основного вещества 99,2%, (a fpao

= -35 (c = 1; Н О).

Третий цикл рацемиэации N-ацетил-Офенилаланина.

В четырехгорлую круглодонную колбу, емкостью 2 л, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой, помещают маточный раствор после третьего цикла получения Lфенилаланина, включают мешалку и прибавляют 3,3 моль уксусного ангидрида.

Рацемизацию М-ацетил-D-фенилаланина и выделение N-ацетил-0L-фенилаланина осу1685924 ществляют аналогично первому циклу рацемизации N-ацетил-0-фенилаланина.

Получают 230 г технического N-ацетилDL-фенилаланина с содержанием влаги не бол