Способ получения -аминокислот

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАЗЕНСУ Союз СоеетскнхСоцналистицескихРеспублик(43) Опубликовано 30,07,78,Бюллетень28 (45) Дата опубликования описания 05,03,78 Государственный комитет Совета Иийистров СССР по делам иэооретений и открытий(72) Авторы изобретения ИностранцыДино Динелли, Франко Мориси и Депио Цаккардеппи(Италия)Иностранная фирма(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Д -АМИНОКИСЛОТ 20 СН - р ГО УО Изобретение относится к новому способу получения К-аминокислот, которые находят широкое испопьзование в биохимии, пищевой промышленности, микробиологии, а также при исследовании растительных и животных тканей.В патентной и технической литературе известны разпичные методы получения Ж- и 5-форм аминокислот 1, В частности, наибопее распространенным явля ется метод расщепления рацемических аминокислот с использованием асимметрических реактивов как кислого, так и основного характера, образующих производные при карбоксипвной ипи по аминогруппе.Так, например, способ расщепления аминокйспот через аципьные производные заключается в том, что аминокислоту сначала переводят в ее- бензоипьное производное действием хлористого бензоипа в присутствии бикарбоната натрия, расщепляют ее затем на антиподы через диастереоизомерные соли и путем гидролиза оптически активных бензоипьных производных соляной кислотой получают свободные аминокислоты в оптически активной форме.К недостаткам известного способа относят то, что получение, а также гидропиз бензоипьных производных идут в жестких условиях и гидропиз оптически активного продукта сопровождается частичной рацемизацией.Белью предлагаемого изобретения является разработка нового простого способа получения аминокислот сразу в одной из ее оптически активной форме К-аминокислоты.Поставленная цель. достигается описываемым новым способом получения Р-аминокислот, заключающимся в том, что гидантоин общей формулыйгде К - низший апкил,в виде рацемата подвергают гидролизу в присутствии дигидропиримидиназыпри рН 6-11 и полученную при этом соответствующую К -карбамипаминокиспотувыделяют из маточного раствора идалее гидропизуют в водной среде прикипячении до соответствующей К-аминокислоты, а маточный раствор, содержащий негидролизованный 5 -гидантоин, 1 юподвергают последовательной рацемизацииопри рН 8,5-9 и температуре 30-40 Си рециркупяции.П р и м е р 1. 1 и раствора, содержащего 142 г 5-изопропипгидантоина, доведенного до рН 8,0 путем добавленияедкого натра, выливают в 2-литровыйсосуд, снабженный регулятором рН имешапкой, После пуска мешалки добавляют10 см раствора дигидропиримидиназы, 2полученной из телячьей печени. Одновременно пускают регулятор рН дпя поддержания постоянной величины рН 8,0путем регулирования добавпения 5 н.раствора едкого натра. В начале реакция 1идет очень быстро, затем замедляетсяпо мере израсходования 5-изопропипгидантоина,Аппарат запускают в работу на всюночь, в результате реакция проходит с 20ихрасходованием 100 см едкого натра,на утро добавление едкого натра прекращают и медпенно добавпяют количество5 н. соляной кислоты, соответствующеевсему количеству израсходованного едко- Ыго натра, Начинают образовываться бепыекристаппы и их образование завершается охлаждением сосуда при 0 С в течениеОнескольких часов, После отфипьтровывания и промывки водой (100 смф) получают 60-70 г твердого продукта А),а также промывные воды (В) и маточныйраствор (С), которые обрабатьгваютсяотдельно, Твердый продукт А состоит извлажного 1-карбамипвапина, содержащего 45следы хлористого натрия и белковыхвеществ. Его суспендируют в 200 смводы и нагревают паром до кипения идобавляют эквимопекулярное количество10%-ной кислоты. Продукт растворяетсяи выделяется углекислота. При вакуумномвыпаривании получают остаток, состоящийиз валина и хлористого аммония, и валинвыделяют обычным методом, Вращательная способность продукта Ф,3 т:-28,3О О(запаянный капилляр). Дальнейшей обработкой маточного раствора возможно получить еще малое количество продукта. Промывные воды могут применяться для последующей операции. Маточный раствор С имеет рН около 2,5 г и замечательную вращательную способность, так как содержит б-изопропилгидантоин. При доведении рН до 8,5-9 и выдержке при 34-40 С в течение 24-36 ч он теряетовращательную способность, так как 5- -изопропипгидантоин рацемизируется. Затем рН доводят до 7 добавлением соляной киспоты, и раствор выпаривают досуха в вакууме. Твердый остаток обрабатывают водой при 60 С и профипьтровывают. Раствор содержит кроме хлористого натрия около 70 г 5-изопропилгидантоина и 10-20 К-карбамипвапина в виде натриевой сопи. Этот раствор после добавления 72 г 5-изопропилгидантоина может применяться дпя следующей операции,Способ может быть также бспее экономичным, если применяют энзим инсолюбипиоированный с помощью любой применяемой дпя этого методики, например, химического связывания энзима с носителемипи методики поглощения энзимов волокнистой структурой, Это позвопяет работать с раствором, не содержащим белка, и делает отделение, очистку продукта и рециркупяцию неизменного 5-гидантоина более легкими.П р и м е р 2. Приготавливают 1 питр раствора содержащего:а) 500 см маточного раствора от предыдущей операции, обработанного как описано далее;б) 57 г синтетического 5-метилгидантоина;в) дистиллированную воду и едкий натрий в количестве, достаточном для образования 1 л раствора с рН 8,5. В малой стеклянной колонке поглощают 60 см дигидропиримидиназы по извест 3ной методике, Раствор; поддерживаемыйОпри 35 С, забирают из сосуда насосом,пропускают через вопокно колонки и снова направляют в сосуд. Сосуд снабжен мешалкой и рН-статом. рН поддерживают 8,5 добавлением 5 н, раствора едкого натра. Расход едкого натра уменьшается по мере хода реакции и практически прекращается после общего расхода около 100 см .б Раствор собирают в сосуде и при спабом перемешивании добавляют количество 5 н. соляной кислоты, соответствующее израсходованному едкому натру,Сосуд выдерживают при 0 С нескольако часов, выкристаллизовавшийся -кар25 Волокно содержится в кольцевой50 корзине из ппотной металлической сетки, закрытой сверху, Сосуд 1 снабжен мешалкой, рН-статом и переливом, через который жйдкостьпоступаетв другой сосуд 2, также снабженный мешалкой и рН 55 статом. Сосуд 2 имеет донный выпуск, соединенный с перистальтическим насс сом 3, который может направлять жидкость из сосуда 2 в сосуд 4, установбамипапанин А отфильтровывают и промывают 100 смЭледяной воды.Промывные воды В и маточный раствор С собирают и хранят отдельно, 1 - карбамипапанин растворяют в 200 см 5 воды, раствор нагревают до кипения и медленно добавляют аквимолекулярное количество 107 О-ной НС 1 и все высушивают под вакуумом. Получают остаток, состоящий из 1-апанина и хлористого аммония, из которого апанин выделяют обычным способом;Маточный раствор С, доведенный до рН 8,5 после выдержки при 30-35 С в течение 48 ч практически не имеет вращательной способности. Затем рН раствора доводят до 7 соляной кислотой и раствор концентрируют до объема 100 см и хпористый натрий удаляют го отфильтровывают при 60 С и осадок промывают 18-20 см насьпценного раствора хлористоого натрия нагретого до 60 С. Остаток)на фильтре состоит из чистого хлористого натрия. К фильтрованному продукту и промывному раствору, объединенным в промывных водах В, добавляют диступированную воду до получения 500 см раствора, который используют дпя следующей операции.30Использование инсопюбипизированных энзимов позволяет также осуществлять почти полное превращение 5-гидантоина в й-карбамиламинокиспоты за одну операцию, так как есть возможность раце 3 мизации 5 -5-гидантоина по израсходовании 5-гидантоина.П р и м е р 3, Растворяют в воде 556 г синтетического 5-метилгидантоина и затем добавляют столько воды и40 едкого натра, чтобы получилось 2 и раствора с рН 8;5.Схема сосуда для проведения операции дана на чертеже.Около половины этого раствора зали 45 вают в сосуд 1, содержащий 50 г поглощенной волокном дигидропиримидиназы, приготовленной по известному методу. ленный выше сосуда 3., также снабженного переливом.Раствор, который не поступает в сосуд 1, помещается в сосуд 2 и рН доводят едким натрием до 9,5.Пускают в ход насос, мешалки и рН- статы и один соединенный с последним сосуд 1, где поддерживают рН 8,5 Н, питаемый жидкостью с рН 9,5, содержащейся в сосуде 4, и другой, соединенный с сосудом 2, поддерживаемым при рН 9,5, который питается 5 н. раствором едкого натра, В сосудах 1 и 2 поддержи вается температура 35 С, При прохождении реакции жпдкость проходит из сосудов 4. В сосуде 1, где образуется Р - карбамипапанин и оттуда в сосуд 2 ввиду более высокого рН, избыточный 5-5-метипгидантоин очень быстро рацемизируется,Реакция продопжается до израсходования 780 см 5 н, едкого натра. Затем добавление едкого натра прекращают и реакция продолжается 3-4 ч, в результате рН в сосуде 2 постепенно снижается, Затем весь раствор собирают в одном сосуде и при слабом перемешивании в него добавляют концентрированную соляную кислоту в количестве, соответствующем общему количеству израсходованного едкого натра, К- Карбамипапанин кристаллизуется и отделению его способствуето охлаждение и выдержка при 0 С в.течение нескольких часов.Кристаппизованный продукт, отделенный фильтрованием, промытый небольшим копичеством водой с температурой 0 С,о содержит около 480 г К - карбамипапанина, нечистого ввиду присутствия следов воды и хлористого натрия.Дополнительное количество продукта можно получить соответствующей обработкой маточного раствора и промывных вод.формула изобретенияСпособ получения 1 аминокислот, о тличающийся тем,что,сцелью упрощения технологического процесса, гидантоин общей формулыВ1СН - щ1 1СО СО18037 Составитель Т. ВласоваРедактор Л. Герасимова Техред 3, Фанта Корректор И, Гок 559 Тир Государственного по делам изо 3035, Москва, Жипиап ППП "Патент", г. ужгород, уп. Проектная где 1 с - низший алкил,в виде рацемата подвергают гидролизу в присутствии дигидропиримидиназы при рН 6-11, и полученную при этом соответствующую -карбамиламинокислоту выдепяют из маточного раствора и дапее гидропизуют в водной среде при кипячении до соответствующей К -аминокиспоты, а маточный раствор, содержащий негидропи 8зованный з-гидантоин, подвергают поспедоватепьной рацемизации при рН 8,5-9 и температуре 30-40 С и рециркупяции,0 5 Источники информации, принятые во