Способ получения -аминокислот - SU618037A3

Описание

где I - низший апкил,

в виде рацемата подвергают гидролизу в присутствии дигидропиримидиназы при рН 6-11 и полученную при этом соответствующую R -карбамипаминокислоту выделяют из маточного раствора и далее гидропизуют в водной среде при кипячении до соответствующей R-аминокислоты , а маточный раствор, содержащий негидрсшизованный S -гидантоин, подвергают последовательной рацемизации при рН 8,5-9 и температуре ЗО-40 С и рециркуляции.

Пример. 1л раствора, содержащего 142 г 5-изопропилгидантоина, доведенного до рН 8,0 путем добавления едкого натра, выливают в 2-литровый сосуд, снабженный регулятором рН и мешалкой. После пуска мешалки добавляю 10 см раствора дигидропиримидиназы, полученной из телячьей печени. Одновременно пускают регулятор рН для поддержания постоянной величины рН 8,0 путем регулирования добавления 5 н. раствора едкого натра. В начале реакция идет очень быстро, затем замедляется по мере израсходования 5-изопропилгидантоина .

Аппарат запускают в работу на всю ночь, в результате реакция проходит с

ихрасходованием 100 см едкого натра, на утро добавление едкого натра прекращают и медленно добавляют количество 5 н. соляной кислоты, соответствующее всему количеству израсходованного едко- го натра. Начинают образовываться белые кристаллы и их образование завершается охлаждением сосуда при О С в течение нескольких часов. После отфильтровывания и промывки водой (100 см ) полу- чают 60-70 г твердого продукта (А), а также промывные воды (В) и маточный раствор (С), которые обрабатьтаются отдельно. Твердый продукт А состоит из влажного 1 -карбамилвалина, содержащего следы хлористого натрия и белковых веществ. Его суспендируют в 200 см воды и нагревают паром до кипения и добавляют эквимолекулярное количество 10%-ной кислоты. Продукт растворяется и выделяется углекислота. При вакуумном выпаривании получают остаток, состоящий из вапина и хлористого аммония, и валин выделяют обычным -методом. Вращательная способность продукта сСЗ -28,з (с 8, НСЕ 6 н.); т. пл. 310-315°С (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 замеча тельную вращательную способность, так как содержит S-изопропилгидантоин. При доведении рН до 8,5-9 и выдержке при 34-40 С в течение 24-36 ч он теряет вращательную способность, так как 5- -изопропилгидантоин рацемизируется. Затем рН доводят до 7 добавлением соляной кислоты, и раствор выпаривают досуха в вакууме. Твердый остаток обрабатывают водой при 60°С и профильтровывают Раствор содержит кроме хлористого натрия около 70 г 5-изопропилгидантоина и 10-20 R-карбамилвалина в виде натриевой соли. Этот раствор после добавления 72 г 5-изопропилгидантоина может применяться для следующей операции.

Способ может быть также бспее экономичным , если применяют энзим инсолюбили ,ьированный с помощью любой применяемой доя этого методики, например, химического связывания энзима с носителем или методики поглощения энзимов волокнитой структурой. Это позволяет работать с раствором, не содержащим белка, и делает отделение, очистку продукта и рециркляцию неизменного 5-гидантоина более легкими.

П р и м е р 2. Приготавливают 1 литр раствора содержащего:

а)500 см маточного раствора от предыдущей операции, обработанного как описано далее;

б)57 г синтетического 5-мети лги дантонна;

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 известной методике. Раствор поддерживаемый при Зё С, забирают из сосуда насосом, пропускают через волокно колонки и снова направляют в сосуд. Сосуд снабжен мешалкой и рН статом. рН поддерживают 8,5 добавлением 5н. раствора едкого натра. Расход едкого натра уменьщается по мере хода реакции и практически прекращается после общего расхода около 100 см . Раствор собирают в сосуде и при слабом перемешивании добавляют количество 5 н. соляной кислоты, соответствующее израсходованному едкому натру.

Сосуд выдерживают при несколько часов, выкристаллизовавщийся -карбамипапанин А отфипьтровьтают и промывают 10О см педяной воды. Промывные воды В и маточный раст вор С собирают и хранят отдепьно, -карбамидаПанин растворяют в 200 см воды, раствор нагревают до кипения и медленно добавляют эквимолекулярное количество 10%-ной НС Е и все высуши вают под вакуумом. Получают остаток, состоящий из Б -аланина и хлористого аммония, из которого аланин выделяют обычным способом; Маточный раствор С, доведенный до рН 8,5 после выдержки при 30-35 в течение 48 ч практически не имеет вращательной способности. Затем рН ра вора доводят до 7 соляной кислотой и раствор концентрируют до объема 100 и хлористый натрий удаляют. Его отфиль ровывают при и осадок промываю 18-20 см насьпценного раствора хлорис го натрия нагретого до 60 С. Остаток на фильтре состоит из чистого хлористо натрия. К фильтрованному продукту и промывному раствору, объединенным в промывных водах В, добавляют дистилли рованную воду до получения 500 см рас вора, который используют для следующе операции. Использование инсолюбилизированных энзимов позволяет также осуществлять почти полное превращение 5-гидантоина в R-карбамиламинокислоты за одну операцию , так как есть возможность рацемизации 5 -5-гидантоина по израсходовании 5-гидантоина. Пример 3. Растворяют в воде 556 г синтетического 5-метилгидантоина и затем добавляют столько воды и едкого натра, чтобы получилось 2 л раствора с рН 8,5. Схема сосуда для проведения опера1ЩИ дана на чертеже. Около половины этого раствора заливают в сосуд 1, содержащий 50 г погл щенной волокном дигидропиримидиназы, приготовленной по известному методу. Волокно содержится в кольцевой корзине из плотной металлической сетки закрытой сверху. Сосуд 1 снабжен мещалкой , рН-статом и переливом, через которыйжйдкостьпоступаетв другой сосу 2, также снабженный мешалкой и jpH- статом. Сосуд 2 имеет донный выпуск, соединенный с перистальтическим насосом 3, который может направлять жидкость из сосуда 2 в сосуд 4, установленный выще сосуда 1, 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, мешапки 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 поддерживается температура 35 С. При прохождении реакции жидкость проходит из сосудов 4. В сосуде 1, где образуется Р карбамилаланин и оттуда в сосуд 2 ввиду более высокого рН, избыточный 5-5-метилгидантоин очень быстро рацемизируется. Реакция продолжается до израсходования 780 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. R- Карбамилаланин кристаллизуется и отделению его способствует охлаждение и выдержка при О С в.течение нескольких часов. Кристаллизованный продукт, отделенный фильтрованием, промытый небольшим количеством водой с температурой О С, содержит около 48О.г R - карбамилаланина , нечистого ввиду присутствия следов воды и хлористого натрия. Дополнительное количество продукта можно получить соответствующей обработкой маточного раствора и промывных вод. Формула изобретения Способ получения 1 - минокислот, о тличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса, гидантоин общей формулы сн-ж со io

,Ч

где F - низший апкип,

в в«де рацемата подвергают гидролизу в присутствии дигидропиримидиназы при рН 6-11, и полученную при этом соответствующую 1 -карбамипаминокиспоту выделяют из маточного раствора и далее гидропизуют в водной среде при кипячении до соответствующей К -аминокиспоты, а маточный раствор, содержащий негидролизованный 5-гидантоин, подвергают поспе-тдоватепьной рацемизации при рН 8,5-9 и температуре 30-40 С и рециркуляции.

Источники информации, принятые во , внимание при экспертизе:

1. Терентьев А. П.,Потапов В. М. Основы стереохимии. Л., Химия, с. 394-401;

Реферат

Формула