NL1007126C2

NL1007126C2 - Werkwijze voor het bereiden van optisch actief aminozuur of derivaat hiervan met hoge optische zuiverheid.

Info

Publication number: NL1007126C2
Application number: NL1007126A
Authority: NL
Inventors: Kimio Katsuura; Shigeaki Irino; Akira Tokuda
Original assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 2003-01-08
Also published as: NL1007126A1; FR2753966A1; FR2753966B1; US6008403A

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het bereiden van optisch actief aminozuur of derivaat hiervan met hoge optische 5 zuiverheid.

Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een optisch actief aminozuur of 10 aminozuurderivaat met een hoge optische zuiverheid. Optisch actieve aminozuren, in het bijzonder L-verbindingen, zijn van groot belang als voedingsmiddel bronnen voor dieren. D-verbindingen hebben de laatste tijd hun waarde verhoogd als uitgangsmaterialen voor geneesmiddelen. Volgens soortgelijke wijze zijn optisch actieve aminozuuresterverbindingen geschikt 15 als uitgangsmaterialen voor geneesmiddelen, hulpmiddelen in asymmetrische bereidingsmethoden of als uitgangsmaterialen van liganden van katalysatoren.

Achtergrond van de uitvinding

Er is een aantal methoden beschikbaar voor de optische 20 resolutie van racemische aminozuren of racemische aminozuuresterverbindingen. Voorbeelden van methoden, die bekend zijn voor de optische resolutie van DL-fenylalanine of een alkylesterverbinding hiervan, zijn (1) kristallisatie tot een f eny 1 al an inemethyl sulfaat (zie de Japanse octrooi publicatie JP-A-6-306029 (de hier toegepaste term "JP-A" betekent een "niet-onder-25 zochte gepubliceerde Japanse octrooipublicatie")), (2) toepassing van een heroplossend ("resolving") middel, zoals een N-acylaminozuur (zie JP-B-51-17522 (de hier toegepaste term "JP-B" betekent een "onderzochte Japanse octrooipublicatie"), het Amerikaanse octrooi schrift 3.941.831) of een dipeptidederivaat (zie JP-B-62-56857), (3) toepassing van een enzym, zoals 30 een acylase voor de resolutie van een N-acyl aminozuur (zie het Amerikaanse octrooi schrift 3.907.638) of een protease voor de resolutie van een aminozuuresterverbinding (zie de Amerikaanse octrooi schriften 3.813.317 en 3.878.043) en (4) zuurontleding van een adduct van een dipeptidederivaat en een D-aminozuuresterverbinding (zie JP-B-59-43159).

35 Elk van deze methoden produceert met relatief eenvoudige handelingen een optisch isomeer dat een relatief hoge optische zuiverheid 1007126 2 bezit. Het is echter moeilijk een optisch actief aminozuur of aminozuurde-rivaat met een hoge optische zuiverheid van 99% of hoger terug te winnen.

In het bijzonder is de hiervoor beschreven methode ter bereiding van een optisch actieve aminozuuresterverbinding nadelig doordat 5 de werkbaarheid slecht is ten gevolge van de slechte filtreerbaarheid van het adduct; indien het adduct onzuiverheden, zoals een L-aminozuur-esterverbinding en een DL-aminozuur, bevat, dan is het zuiveringsrendement slecht; en de filtratiehandeling is voor industriële productie lastig en vereist dure apparatuur.

10 De Japanse octrooipubl icatie JP-B-2-12238 en de Japanse octrooipubl icatie JP-B-2-12240 beschrijven een methode waarbij een adduct van een dipeptidederivaat (dat enzymatisch is bereid uit een N-gesubsti-tueerd-a-aminozuur en een DL-aminozuuresterverbinding) en een D-aminozuur-esterverbinding als een slurry in een niet met water mengbaar organisch 15 oplosmiddel wordt teruggewonnen, en het adduct wordt ontleed met een zuur om een D-aminozuuresterverbinding terug te winnen. Volgens deze methode worden echter de niet-gereageerde DL-aminozuuresterverbinding en een DL-aminozuur als een ontledingsproduct gelijktijdig teruggewonnen, waardoor het onmogelijk is om een D-aminozuur of derivaat hiervan met een optische 20 zuiverheid van 99% of hoger terug te winnen.

Vandaag de dag moeten optisch actieve aminozuren of derivaten hiervan, die van toenemend belang zijn om te worden toegepast als uitgangsmaterialen voor geneesmiddelen, een hoge optische zuiverheid alsook een hoge chemische zuiverheid, vanuit het oogpunt van rendement 25 en neveneffecten, bezitten. Het is daarom dringend gewenst een werkwijze te ontwikkelen voor het bereiden van een optisch actief aminozuur of derivaat hiervan met een hoge optische zuiverheid onder toepassing van eenvoudige en gemakkelijke handelingen die voorzien in een hoge industriële productiviteit.

30 Samenvatting van de uitvinding

Een doel van de onderhavige uitvinding is een minder kostbare en meer efficiënte werkwijze te verschaffen voor het bereiden van een optisch actief aminozuur of derivaat hiervan dat een zodanig hoge optische zuiverheid bezit dat het gewenste optische isomeer (D-verbinding) 35 in een verhouding van 99/1 of meer aanwezig is.

Als een resultaat van extensieve onderzoeken hebben de uitvinders volgens de onderhavige uitvinding gevonden dat optische 1007126 3 isomeren van een aminozuur of derivaat hiervan, opgelost in een oplossing, de volgende karakteristieken van wederzijdse oplosbaarheid bezitten. Dit betekent dat er een bijzonder samenstellingsgebied of omstandigheden is waarin het optisch actieve aminozuur of derivaat hiervan, indien opgelost 5 in een oplossing, een constante optische zuiverheid (hierna aan te duiden als een "convergerende waarde") ongeacht de optische zuiverheid van het geïntroduceerde kristal bezit. Met andere woorden, bij het kristalliseren van het optisch actieve aminozuur of derivaat hiervan, waarbij de oplosbaarhei dsverhouding van de optische isomeren in een moedervloei stof vóór 10 de kristallisatie hoger is dan de convergerende waarde, is het mogelijk één van de optische isomeren, die bij voorkeur in overmaat aanwezig is, te kristalliseren. In deze uitvoeringsvorm kristalliseert echter veel van het optische isomeer uit de moedervl oei stof, de evenwichtsconcentratie verandert niet en de kristallisatie zet zich voort om op gunstige wijze 15 een gewenst optisch actief aminozuur of derivaat hiervan te verkrijgen. Daarentegen, indien de oplosbaarheidsverhouding van de optische isomeren in een moedervloei stof lager is dan de evenwichtsconcentratie, is de optische zuiverheid van de neergeslagen kristallen lager dan de convergerende waarde.

20 Dienovereenkomstig verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze voor het bereiden van een optisch actief aminozuur of derivaat hiervan met een hoge optische zuiverheid uit een optisch actief aminozuur of derivaat hiervan (inclusief van een hydrochloride) omvattende optische isomeren, welke werkwijze de volgende stappen omvat: 25 (1) het vroegtijdig bereiden van een optisch actief aminozuur of derivaat hiervan met een optische zuiverheid hoger dan een convergerende waarde van een gemeenschappelijke of wederzijdse oplosbaarheid van de optische isomeren, en (2) het kristalliseren van het optisch actieve aminozuur 30 of derivaat hiervan dat in overmaat aanwezig is, waarbij de convergerende waarde een verhouding van het gewenste optische isomeer in de optische isomeren opgelost in een moedervloei stof, waarin kristallen van een racemaat en een optisch actieve verbinding samen aanwezig zijn bij evenwicht (de optische zuiverheid in een moedervloei stof), is, en waarbij 35 de verhouding constant is, ongeacht de verhouding tussen de kristallen van het racemaat en de optisch actieve verbinding (hierna aan te duiden als "werkwijze (A)").

1007126 4

Bovendien, indien het hiervoor genoemde bijzondere samenstel 1ingsgebied of omstandigheden, waarin een opgelost aminozuur of derivaat hiervan een optische zuiverheid van de convergerende waarde bezit, tot stand is gebracht, en indien het oplosmiddel water of een gemengd 5 oplosmiddel van water en een in water oplosbaar oplosmiddel is, hebben de onderhavige uitvinders gevonden dat het opgeloste aminozuur of derivaat hiervan een inherente optische zuiverheid bezit die afhangt van het pH-gebied.

Op basis van dit gegeven voorziet de onderhavige 10 uitvinding in een werkwijze voor het bereiden van een optisch actief aminozuur of derivaat hiervan met een hoge optische zuiverheid uit een optisch actief aminozuur of derivaat hiervan (inclusief van een hydrochloride) omvattende optische isomeren, welke werkwijze de volgende stappen omvat: 15 (1) het kristalliseren van een optisch actieve verbinding bij een pH-waarde rond het iso-electrische punt hiervan, en (2) het verlagen van de pH-waarde van de moedervloei-stof, waaruit de resulterende kristallen zijn verzameld, naar een waarde van 1 of minder, gevolgd door kristallisatie (hierna aan te duiden als 20 "werkwijze (B)").

Daarnaast voorziet de onderhavige uitvinding in een werkwijze voor het bereiden van een optisch actief aminozuur of derivaat hiervan met een hoge optische zuiverheid uit een optisch actief aminozuur of derivaat hiervan (inclusief van een hydrochloride) omvattende optische 25 isomeren, welke werkwijze de volgende stappen omvat: (1) het in reactie brengen van een optisch actieve aminozuuresterverbinding die optische isomeren omvat, met een N-gesubstitu-eerde-Q!-L-aspartyl-L-fenylalaninealkylesterverbi ndi ng, weergegeven door de volgende formule (I): 30 CH2-COOH CHz-Ri R2-NH-CH-CO-NH-CH-COOR3 35 1007126 (I) 5 waarin Rj een al of niet gesubstitueerde fenylgroep weergeeft; R2 een alifatische oxycarbonylgroep of een al of niet gesubstitueerde benzyloxycarbonylgroep weergeeft; en R3 een alkylgroep weergeeft, 5 door het mengen in een waterige oplossing ter vorming van een adduct van de N-gesubstitueerde-a-L-aspartyl-L-fenylalaninealkyles-terverbinding en de D-aminozuuresterverbinding, (2) het extraheren van het resulterende adduct onder toepassing van een niet met water mengbaar organisch oplosmiddel om het 10 adduct van een waterige fase te scheiden in de vorm van een organische oplosmiddel slurry, (3) het zuiveren van de adduct bevattende organische oplosmiddel slurry door wassen met een waterige zuuroplossing, en (4) het onderwerpen van de organische oplosmiddel slurry 15 aan zuurontleding met een waterige zuuroplossing voor het terugwinnen van de D-aminozuuresterverbinding met een hoge optische zuiverheid als een zure waterige oplossing (hierna aan te duiden als "werkwijze (C)").

De hiervoor genoemde optisch actieve aminozuren en derivaten hiervan kunnen een optische zuiverheid van 99% of hoger bezitten. 20 Nadere beschrijving van de onderhavige uitvinding

De aminozuren die toepasbaar zijn voor de kristallisatie volgens de onderhavige uitvinding en de oorspronkelijke ("parent") aminozuren waarvan de voor de kristallisatie toepasbare aminozuurderivaten zijn afgeleid, worden weergegeven door de volgende formule (II): 25

H O

II

Rl-C-C-°H (II) 30 N-R’

H

waarin Rj een rechte keten of vertakte alkylgroep, een alkylthiogroep, een alkoxygroep, een benzyl groep of een indoylalkyl groep 35 weergeeft, waarvan elke groep kan zijn gesubstitueerd "met een hydroxyl-groep, een halogeenatoom, een alkylgroep of een nitrogroep; R2 geeft een rechte keten of vertakte alkylgroep, een benzyl groep, een al kylcarbonyl - 1007126 6 groep, een al koxycarbonylgroep, een arylcarbonylgroep of een aryl alkylcarbonyl groep weer, waarvan elke groep kan zijn gesubstitueerd met een hydroxyl groep, een halogeenatoom of een nitrogroep; en Rj en R2 kunnen met elkaar worden gecombineerd ter vorming van een ring.

5 Voorbeelden van de door formule (II) weergegeven aminozuren zijn valine, alanine, leucine, isoleucine, methionine, fenylglycine, fenylalanine, naftylalanine, tyrosine, tryptofaan, homofenylalanine, 3,4-di hydroxyfenylalanine, 2,4-dihydroxyfenylalani ne, 3,4-methyl eendi oxyfenyl al ani ne, 3,4-dimethoxyfenyl al ani ne, 3 (4)-methoxy-10 4(3)-hydroxyfenylalanine, 3,4-isopropylideendioxyfenylalanine, proline, piperidinecarbonzuur en pyrazinecarbonzuur.

Het verdient in het algemeen voor het aan kristallisatie onderworpen aminozuur met formule (II) de voorkeur dat deze verbinding een zo hoge optische zuiverheid als mogelijk heeft, hetgeen betekent een 15 toename in de hoeveelheid gewenste optisch actieve verbinding die kan worden teruggewonnen. Het in het bezit hebben van een hoge optische zuiverheid voor het aminozuur is niet altijd gewenst omdat in bepaalde uitvoeringsvormen een dergelijke voorwaarde zonder een voorbehandeling in het laboratorium niet kan worden bereikt.

20 Het optisch actieve aminozuur dat de door formule (II) weergegeven optische isomeren omvat, welke verbinding volgens de onderhavige uitvinding moet worden gekristall iseerd, kan eenvoudig volgens een gebruikelijke manier worden bereid, zoals optische resolutie van een racemische verbinding of asymmetrische synthese door uit te gaan van een 25 prochirale precursor. Een racemaat verkregen door partiële racemisatie van een fermentatievloei stof afkomstig van een fermentatiemethode ter bereiding van een aminozuur, is ook geschikt.

De aminozuurderivaten, afgeleid van het door formule (II) weergegeven aminozuur, worden door de volgende formule (III) 30 weergegeven:

H

Rt-C-Rj 35 N-R2

H

(III) 1007126 7 waarin Rj en R2 dezelfde betekenis bezitten als hiervoor gedefinieerd; en R3 geeft elke functionele groep afgeleid van de carboxyl groep van formule (II) weer, zoals een rechte keten of vertakte alkylgroep verschillend van Rj, een estergroep afgeleid van een al of niet 5 gesubstitueerde rechte keten of vertakte alifatische verbinding of een al of niet gesubstitueerde aromatische verbinding, een amidogroep afgeleid van een primair of secundair alifatisch of aromatisch amine, een methylol-groep, een alkoxymethylolgroep of een thio-estergroep.

De door formule (III) weergegeven aminozuurderivaten 10 omvatten in het bijzonder de door de volgende formule (IV) weergegeven esterverbindingen:

H

Ri~C-COOR2 (IV) 15

N-H

H

waarin R1 een rechte keten of vertakte alkylgroep, een 20 alkylthiogroep, een alkoxygroep, een benzyl groep of een indoylalkyl groep weergeeft, waarvan elke groep kan zijn gesubstitueerd met een hydroxyl-groep, een halogeenatoom, een alkylgroep of een nitrogroep; en Rz geeft een rechte keten of vertakte alkylgroep, die verschilt van Rj, weer.

Voorbeelden van de esterverbindingen (IV) omvatten 25 alkylesterverbindingen van valine, alanine, leucine, isoleucine, methionine, fenylglycine, fenylalanine, naftylalanine, tyrosine, tryptofaan, homofenylalanine, 3,4-dihydroxyfenylalanine, 2,4-dihydroxyfe-nylalanine, 3,4-methyleendioxyfenylalanine, 3,4-dimethoxyfenylalanine, 3(4)-methoxy-4(3)-hydroxyfenylalanine, 3,4-isopropylideendioxyfenylala-30 nine, proline, piperidinecarbonzuur of pyrazinecarbonzuur.

Het alcoholresidu van het esterdeel omvat bij voorkeur een methoxygroep en een ethoxygroep.

De door formule (II) weergegeven aminozuren of de door formule (III) en (IV) weergegeven derivaten hiervan omvatten bij voorkeur 35 fenylglycine, welke verbinding bij de fenylring "hiervan kan zijn gesubstitueerd, en derivaten hiervan; fenylalanine dat bij de fenylring hiervan kan zijn gesubstitueerd, en derivaten hiervan; homofenylalanine, 1007126 8 derivaten die bij de fenylring hiervan kunnen zijn gesubstitueerd, en derivaten hiervan; naftylalanine dat bij de naftylring hiervan kan zijn gesubstitueerd, en derivaten hiervan.

Voor het uitvoeren van de kristallisatie onder de 5 volgens de onderhavige uitvinding voorgeschreven omstandigheden verdient het de voorkeur de aminozuurderi vaten met goede kri stal 1 i sati e-eigenschappen toe te passen. In verband hiermee kan het door formule (II) weergegeven aminozuur in de vorm van een zout van een mineraal zuur, zoals een hydrochloride of een sulfaat, of een alkalimetaal- of aardalkalimetaal zout, 10 zoals een natriumzout, een kaliumzout of een calciumzout, zijn. Het amino-zuurzout kan worden geïsoleerd door het onderwerpen van een waterige oplossing van het product, gezuiverd door kristall isatie, aan een ionenuitwisse-1ingsbehandeling onder toepassing van een ionenuitwisselingshars of door neerslagvorming door neutralisatie.

15 De aminozuren en de derivaten hiervan, weergegeven door formules (II) tot (IV), die onder toepassing van werkwijze (A) moeten worden gekristalliseerd, moeten een optische zuiverheid bezitten die hoger is dan de convergerende waarde van de wederzijdse oplosbaarheid tussen hun optische isomeren. Het is in het algemeen, maar niet altijd, gewenst 20 dat het aminozuur of derivaat hiervan, dat in de moedervloei stof vóór kristallisatie aanwezig is, een hoge optische zuiverheid als mogelijk moet bezitten waardoor de hoeveelheid van een gewenste optisch actieve verbinding, zou kunnen worden teruggewonnen, toeneemt. Het in het bezit hebben van een hoge optische zuiverheid voor de aminozuren en de derivaten 25 hiervan is niet altijd gewenst indien een dergelijke voorwaarde een voorbehandeling in het laboratorium vereist.

De optisch actieve verbindingen van de aminozuren en de derivaten hiervan, omvattende de door formules (II) tot (IV) weergegeven optische isomeren, die moeten worden gekristalliseerd, kunnen volgens een 30 gebruikelijke manier eenvoudig worden bereid, zoals optische resolutie van een racemische verbinding of asymmetrische synthese uitgaande van een prochirale precursor. Een racemaat verkregen door partiële racemisatie van een fermentatievloei stof afkomstig van een fermentatiemethode ter bereiding van een aminozuur, is ook geschikt.

35 Voor het uitvoeren van de kristallisatie onder de volgens de onderhavige uitvinding voorgeschreven omstandigheden verdient het de voorkeur de aminozuurderivaten met goede kristallisatie-eigenschap- 1007126 9 pen toe te passen. In verband hiermee kunnen de aminozuren en de derivaten hiervan, die worden weergegeven door formules (II) tot (IV), in de vorm van een zout van een mineraal zuur, zoals een hydrochloride of een sulfaat, zijn. Het aminozuur met formule (II) kan ook in de vorm van een al kali-5 metaal- of aardalkalimetaalzout, zoals een natriumzout, een kaliumzout of een calciumzout, zijn. Het aminozuurzout kan worden geïsoleerd door het onderwerpen van een waterige oplossing van het product, gezuiverd door kristal1isatie, aan een ionenuitwisselingsbehandeling onder toepassing van een ionenuitwisselingshars of neerslagvorming door neutralisatie.

10 Afhankelijk van het type kunnen de aminozuren en de derivaten hiervan een aantal kristal vormen aannemen, of zij kunnen amorf zijn. Bijvoorbeeld neemt fenylalanine een α-vorm of een B-vorm aan. In de onderhavige uitvinding is de kristalvorm in het kristallisatieproces in het bijzonder niet beperkt.

15 Hoewel het is gewenst dat de kristallisatie volgens de onderhavige uitvinding wordt uitgevoerd in een waterige oplossing ter voorkoming van het achterblijven van een organisch oplosmiddel in het uiteindelijke product, kan zonder problemen een gemengd oplosmiddel van water en een met water mengbaar organisch oplosmiddel worden toegepast. 20 Geschikte, met water mengbare organische oplosmiddelen omvatten alcoholen, zoals methanol, ethanol en propanol; ketonverbindingen, zoals aceton, methyl ethylketon; etherverbinding, zoals tetrahydrofuran en dioxaan; carbonzuren, zoals mierenzuur en azijnzuur; en nitrilverbindingen, zoals acetonitril. Organische oplosmiddelen waarin het optisch actieve aminozuur 25 of derivaat hiervan oplosbaar is, kunnen ook worden toegepast.

De water bevattende oplossing voor kristallisatie kan een organisch of anorganisch zout bevatten. De aanwezigheid van het zout verdient in sommige uitvoeringsvormen eerder de voorkeur vanuit het oogpunt van het kristal!isatierendement en de kristalvorm van een neer te slaan 30 aminozuur of aminozuuresterhydrochloride en dergelijke. Geschikte zouten omvatten al kal imetaal zouten, te weten natriumchloride en kalium-chloride, aardalkalimetaalzouten, te weten magnesiumchloride en calcium-chloride en aminezouten, te weten ammoniumchloride.

Een bij voorkeur toegepast zoutgehalte van de oplos-35 sing is onderhevig aan variaties en afhankelijk van de oplosbaarheid van het zout en het aminozuur of derivaat hiervan in het waterige medium, maar bedraagt in het algemeen 30 gew.% of lager, op basis van het gewicht van 1 0 07 1 26 10 de moedervloei stof vóór kristallisatie. Bij zoutgehaltes hoger dan 30% heeft het zout de neiging de verzamelde kristallen binnen te dringen, hetgeen een geringe verdere verbetering van de hiervoor beschreven effecten tot stand brengt.

5 Kristallisatie wordt uitgevoerd onder toepassing van gebruikelijke technieken, zoals neutraliseren, concentreren en koelen. Door het vormen van een groter verschil in oplosbaarheid en resulterend in een hoger terugwinningsrendement verdient kristallisatie door neutralisatie voor een aminozuur de voorkeur. Hoewel hiertoe niet beperkt, 10 verdient kristallisatie door koelen voor een aminozuuresterhydrochloride de voorkeur. Kristallen kunnen ook worden verkregen door het mengen van een waterige oplossing van een aminozuur of derivaat hiervan met een met water mengbaar organisch oplosmiddel dat geen of een gering oplossend vermogen vertoont voor het aminozuur of derivaat hiervan.

15 De pH-instelling voor kristallisatie kan onder toepassing van elke methode worden uitgevoerd zolang de aminozuren en de derivaten hiervan, zoals weergegeven door formules (II) tot (IV), in de moeder-vloei stof oplosbaar blijven en de structurele stabiliteit hiervan hand-haven. Zuren of basen voor de pH-instelling zijn in het bijzonder 20 niet beperkt. Bij voorkeur toegepaste zuren omvatten minerale zuren zoals zoutzuur en zwavelzuur, en bij voorkeur toegepaste basen omvatten natriumhydroxide en kaliumhydroxide.

Het gehalte van de aan kristallisatie onderworpen oplossing van het aminozuur of derivaat hiervan is in het bijzonder niet 25 nader omschreven omdat de oplosbaarheid hiervan grotendeels wordt beïnvloed door het gehalte van een zout, indien aanwezig, de pH-waarde, het type oplosmiddel en, bij het toepassen van een gemengd oplosmiddel, de mengverhouding van de oplosmiddelen.

Indien werkwijze (A) wordt toegepast, wordt de 30 wederzijdse oplosbaarheid van de optische isomeren van een aminozuur of derivaat hiervan vooraf vastgesteld ter verkrijging van de hiervoor aangegeven convergerende waarde waaruit verschillende omstandigheden voor de kristallisatie kunnen worden vastgelegd.

Indien beide kristallen van een racemaat en een optisch 35 actieve verbinding in de moedervloei stof in een evenwichtssituatie naast elkaar aanwezig zijn, heeft de opgeloste, optisch actieve verbinding, waarin één van de terug te winnen optische isomeren in een overmaat 1 0 07 1 26 11 aanwezig is, een constante optische zuiverheid (convergerende waarde), ongeacht de verhouding tussen de kristallen van de optisch actieve verbinding en het racemaat, te weten de optische zuiverheid van de kristallen. Dienovereenkomstig, indien een moedervloei stof een aminozuur 5 of derivaat hiervan met een optische zuiverheid hoger dan de convergerende waarde bezit, wordt de samenstelling van de moedervloei stof door bijvoorbeeld een zodanige concentratie ingesteld dat de oplosbaarheid van het niet-noodzakelijke andere optische isomeer verzadiging bereikt waardoor slechts het gewenste optische isomeer selectief wordt gekristalliseerd. 10 De convergerende waarde hangt soms van het type aminozuur of derivaat hiervan en de kristallisatie-omstandigheden af. Met betrekking tot een pH-conditie van een moedervloei stof is er in het bijzonder een specifiek pH-gebied waarin een aminozuur of derivaat hiervan een intrinsieke convergerende waarde bezit.

15 Na kristallisatie bevat de moedervl oei stof, waaruit de neergeslagen kristallen door bijvoorbeeld filtratie zijn gescheiden, het aminozuur of derivaat hiervan met een optische zuiverheid van de convergerende waarde. Daardoor kan de moedervl oei stof worden teruggewonnen en behandeld om de optische zuiverheid te doen toenemen boven de conver-20 gerende waarde door middel van optische resolutie of een soortgelijke techniek en vervolgens als een moedervl oei stof voor kristallisatie opnieuw worden toegepast.

Hoewel daartoe niet beperkt, is de kristal!isatietempe-ratuur 60 °C of lager omdat de oplosbaarheid lager wordt ter verhoging 25 van de snelheid van kristallisatie bij lagere temperaturen.

Omdat de verzamelde kristallen soms onzuiverheden bevatten, die van de moedervl oei stof en dergelijke afkomstig zijn, kunnen zij, indien gewenst, met een geschikt oplosmiddel worden gewassen.

Hoewel werkwijze (A) het mogelijk maakt kristallen met 30 een optische zuiverheid van 99% of hoger te verzamelen, kunnen, indien gewenst, kristallen met een lagere optische zuiverheid worden verzameld.

Indien werkwijze (B) wordt toegepast, wordt kristallisatie in twee stappen van verschillende pH-gebieden, waarin verschillende convergerende waarden worden waargenomen, uitgevoerd. Het pH-gebied waarin 35 een aminozuur of derivaat hiervan een hogere convergerende waarde (te weten een aminozuurverbinding opgelost in een moedervloeistof in evenwicht met kristallen van een optisch actieve verbinding, die kristallen van een 1007126 12 gewenst optisch isomeer omvatten, heeft een hogere optische zuiverheid) vertoont, is bijvoorbeeld in de nabijheid van het iso-electrische punt van de aan kristallisatie onderworpen aminozuuroplossing, in welk gebied in het algemeen kristallisatie door neutralisatie wordt uitgevoerd. Een 5 dergelijk pH-gebied kan van 4 tot 8 zijn. Bijvoorbeeld is het pH-gebied voor deze kristal 1isatiestap van fenylalanine bij voorkeur 5 tot 6.

Na de kristallisatie van de eerste stap worden de neergeslagen kristallen van de optisch actieve verbinding met een hoge optische zuiverheid verzameld door middel van filtratie en dergelijke. 10 De moedervloei stof wordt vervolgens onderworpen aan een kristallisatie van de tweede stap in het pH-gebied dat een lagere convergerende waarde vertoont om de optisch actieve verbinding verder terug te winnen.

Het pH-gebied voor de kristallisatie van de tweede stap bedraagt 1 of minder, bij voorkeur 0,3 tot 1,0. Bij een pH-waarde hoger 15 dan 1 kan een voldoende verschil in evenwichtsconcentratie niet tot stand worden gebracht. Bij een pH-waarde lager dan 0,3 wordt de oplosbaarheid extreem hoger, hetgeen resulteert in een slecht terugwinningsrendement.

Hoewel niet daartoe beperkt, wordt kristallisatie in deze stap vanuit het oogpunt van uitvoeringsgemak bij voorkeur uitgevoerd 20 door middel van concentratie. De moedervloei stof, waaruit de kristallen van de optisch actieve verbinding bijvoorbeeld door filtratie zijn verzameld, wordt onderworpen aan kristallisatie door neutralisatie, hetgeen volgens dezelfde manier als de hiervoor beschreven kristallisatie door neutralisatie kan worden uitgevoerd. De neutralisatie resulteert in 25 neerslagvorming van gemengde kristallen van het racemaat en de optisch actieve verbinding. Hieruit volgt dat de optische zuiverheid van de in de moedervloei stof opgeloste, achterblijvende optisch actieve verbinding toeneemt naar de convergerende waarde hiervan. De moedervloei stof wordt opnieuw onderworpen aan kristallisatie bij een pH-waarde van 1 of minder, 30 bij voorkeur 0,3 tot 1, om de Optisch actieve verbinding volgens dezelfde manier als de hiervoor beschreven kristallisatie bij een pH-waarde van 1 of minder te verzamelen.

Het verdient de voorkeur de hiervoor genoemde twee kristal!isatiestappen te herhalen waardoor in wezen de volledige hoe-35 veelheid overmaat optisch isomeer uit de optisch actieve verbinding kan worden teruggewonnen. Het aantal herhalingen is in het bijzonder niet 1007120 13 beperkt. Dit zal worden bepaald door het in beschouwing nemen van de vereiste kosten en de commerciële waarde van het product.

Kristallisatie volgens werkwijze (B) kan beginnen vanaf de stap of situatie van het pH-gebied waarin een lagere convergerende 5 waarde wordt waargenomen, gevolgd door herhaling van de hiervoor genoemde handelingen.

Hoewel werkwijze (B) het mogelijk maakt kristallen met een optische zuiverheid van 99% of hoger te verzamelen, kunnen, indien gewenst, kristallen met een lagere optische zuiverheid worden verzameld. 10 Hoewel hiertoe niet beperkt, bedraagt de kristallisatie- temperatuur in werkwijze (B) 60 °C of lager omdat de oplosbaarheid lager wordt ter verhoging van de kristallisatiesnelheid bij lagere temperaturen.

Omdat de verzamelde kristallen soms onzuiverheden bevatten die afkomstig zijn van de moedervloei stof en dergelijke, kunnen 15 zij, indien gewenst, met een geschikt oplosmiddel worden gewassen.

Indien werkwijze (C) wordt toegepast, dan wordt een door formule (IV) weergegeven aminozuuresterverbinding toegepast als uitgangsmateriaal. De aminozuuresterverbinding (IV) kan een racemaat of een optisch actieve verbinding zijn, op voorwaarde dat het een D-amino-20 zuuresterverbinding bevat. Dienovereenkomstig omvatten de aminozuur-esterverbindingen, waarvan wordt uitgegaan, de verbindingen die een onvoldoende optische zuiverheid bezitten, welke verbindingen worden bereid door optische resolutie van een racemaat of asymmetrische synthese afkomstig van prochirale precursors en de verbindingen verkregen door partiële 25 racemisatie van een fermentatieproduct in de behandeling van een fermentatievloei stof.

De aminozuuresterverbinding (IV) kan het corresponderende aminozuur als een onzuiverheid bevatten. Een toelaatbaar aminozuurgehal-te is in het bijzonder niet beperkt maar bedraagt bij voorkeur niet meer 30 dan 20 gew.%, op basis van de aminozuuresterverbinding. De aminozuuresterverbinding kan in een zoutvorm alsook in een vrije aminovorm zijn. Zouten met anorganische zuren, te weten zoutzuur, hydrobroomzuur en een zwavelzuur, en zouten met organische zuren, te weten alkyl sulfonzuren en bezoëzuur, kunnen worden toegepast.

35 Het middel voor oplossen of scheiden ("resolving reagent") dat in werkwijze (C) kan worden toegepast, is een door formule (I) weergegeven dipeptide, verkregen uit L-asparginezuur met een 1007126 14 substituent op het stikstofatoom hiervan en een L-fenylalanine-esterverbin-ding die een substituent op de kern hiervan kan bezitten. Het dipeptide kan als een vrij zuur (zoals weergegeven door formule (I)) of als een zout, zoals een zout met een aardalkalimetaal, te weten 1 ithium, natrium, kalium 5 of calcium, of een zout met een amine, te weten ammoniak of dimethylamine, worden toegepast.

Additiereactie tussen de aminozuuresterverbinding (IV) en het dipeptide oplossende middel (I) wordt in een oplossing uitgevoerd. Als resultaat wordt een 1:1 adduct van het dipeptide en de D-aminozuur- 10 esterverbinding gevormd of bij voorkeur of hoofdzakelijk neergeslagen om daardoor optische resolutie in de L-aminozuuresterverbinding en de D-aminozuuresterverbinding tot stand te brengen. Het dipeptide oplossende middel wordt toegepast in een hoeveelheid van 1 mol of minder per mol D-aminozuuresterverbinding aanwezig in de.aminozuuresterverbinding waarvan 15 wordt uitgegaan.

Het oplosmiddel voor de additiereactie is niet beperkt, voor zover het dipeptide (I) en de aminozuuresterverbinding (IV) hierin oplosbaar zijn. Water is een bij voorkeur toegepast oplosmiddel. De waterige oplossing kan een met water mengbaar organisch oplosmiddel 20 bevatten.

Hoewel hiertoe niet beperkt, kan de reactietemperatuur variëren van kamertemperatuur tot ongeveer 60 °C.

De reactie-oplossing wordt bij voorkeur gehandhaafd op een pH-waarde van 4 tot 8, met name bij voorkeur van ongeveer 5 tot 25 ongeveer 7. Een buffer kan voor het handhaven van de pH-waarde worden toegevoegd.

Het adduct wordt gescheiden door extractie met een niet met water mengbaar organisch oplosmiddel ter verkrijging van een slurry van de kristallen van het adduct. De hoeveelheid van het toe te passen, 30 niet met water mengbare organische oplosmiddel is niet beperkt en varieert in het algemeen van ongeveer 0,5 tot 5 kg per mol adduct.

Voorbeelden van geschikte extractie-oplosmiddel en omvatten niet-polaire oplosmiddelen, zoals n-hexaan, benzeen en diëthylether, esterverbindingen, zoals isobutylacetaat en isopropyl acetaat, 35 en ketonverbindingen, zoals methyl isobutyl keton, waarbij methylisobutyl-keton en isobutylacetaat in het bijzonder de voorkeur verdienen.

1007126 15

Hoewel hiertoe niet beperkt, kan de extractie-temperatuur variëren van kamertemperatuur tot ongeveer 60 °C. De reactietemperatuur kan de extract!etemperatuur zijn. Het is mogelijk het adduct te vormen door één van de verbinding (I) en de verbinding (IV) in 5 een niet met water mengbaar organisch oplosmiddel op te lossen, het oplossen van de andere verbinding in een waterig oplosmiddel, het mengen van de twee oplossingen en het instellen van de pH-waarde in het waterige oplosmiddel. Het voor het oplossen van één van de reactanten tóegepaste, niet met water mengbare organische oplosmiddel en het extractie-oplos-10 middel kunnen gelijk zijn. In deze uitvoeringsvorm wordt het gevormde adduct geëxtraheerd in de organische fase en scheiding van de waterige fase zorgt voor de organische oplosmiddel slurry van het adduct.

Omdat de gescheiden waterige fase de niet-gereageerde aminozuuresterverbinding, in het bijzonder de overmaat L-aminozuuresterver-15 binding, bevat, kan hiervan als uitgangsmateriaal voor de productie van een zeer zuivere L-aminozuuresterverbinding gebruik worden gemaakt.

Het ruwe adduct in de organische oplosmiddel slurry wordt gewassen met water en een waterige zoutzuuroplossing. Het wassen wordt uitgevoerd door het toevoegen van een wasvloeistof aan de slurry, het 20 mechanisch roeren van het mengsel bij een vooraf bepaalde temperatuur gedurende een vooraf bepaalde periode, het bewaren van het mengsel voor vloeistof-vloeistofscheiding en het verwijderen van de waterige fase. Het roeren wordt bij voorkeur krachtig uitgevoerd, bij voorkeur bij een snelheid van 50 tot 400 omwentelingen per minuut. De roerdertijd, hoewel 25 hiertoe niet beperkt, bedraagt 10 tot 30 minuten.

Het wassen met water wordt hoofdzakelijk toegepast om de als een onzuiverheid aanwezige aminozuren te verwijderen. Daarom hangen de toe te passen hoeveelheid water en het aantal washandelingen af van het aminozuurgehalte van de slurry. Een bij voorkeur toegepaste hoeveelheid 30 water bedraagt 10 tot 200 gew.%, op basis van het gewicht van de organische oplosmiddel slurry. Het aantal washandelingen is niet beperkt.

In het algemeen is het moei 1 ijk om door wassen met water een in het organische oplosmiddel aanwezige L-aminozuuresterverbinding gunstig te verwijderen. Daarnaast kunnen .aminozuren gunstig worden 35 verwijderd door het wassen met een zuur, zoals hierna zal worden beschreven, waarbij het wassen met water niet altijd belangrijk is.

1007126 16

Het doel van het wassen met een waterige zuuroplossing is het verwijderen van de niet-gereageerde aminozuuresterverbinding, in het bijzonder de L-aminozuuresterverbinding. Het wassen met een waterige zuuroplossing gaat vergezeld van een zuurontleding van een deel van het 5 adduct, hetgeen resulteert in een verlaging van het terugwinnen van de D-aminozuuresterverbinding. Daarom wordt het zuur bij voorkeur toegepast in een totale hoeveelheid van 0,1 tot 0,7 mol per mol van het adduct en de niet-gereageerde aminozuuresterverbinding. Het wassen wordt bij voorkeur ten minste 2 maal uitgevoerd. Vanuit het oogpunt van bedrijfsvoeringsrende-10 ment wordt het wassen in het algemeen 2 tot 5 maal herhaald, hoewel de onderhavige uitvinding hiertoe niet is beperkt.

Voorbeelden van geschikte zuren omvatten anorganische Br0nstedzuren, zoals zoutzuur, zwavelzuur en hydrobroomzuur, en organische Br0nstedzuren, zoals een alkyl sulfonzuur en bezoëzuur.

15 Het zuur wordt in het algemeen toegepast in een gehalte van 0,1 tot 5 mol/1, hoewel de onderhavige uitvinding hiertoe niet is beperkt.

Hoewel niet beperkend, is de wastemperatuur bij voorkeur van kamertemperatuur tot 60 °C en de wastemperatuur zou gelijk kunnen zijn 20 aan de hiervoor beschreven extractietemperatuur.

Na het wassen wordt de organische oplosmiddel slurry van het adduct onderworpen aan zuurontleding ter verkrijging van de D-aminozuuresterverbinding met hoge zuiverheid in de vorm van een waterige zuuroplossing. De zuurontleding wordt uitgevoerd volgens dezelfde manier 25 als het hiervoor beschreven wassen onder toepassing van een waterige zuuroplossing. De hier toe te passen hoeveelheid zuur is ten minste een equimolaire hoeveelheid ten opzichte van het te ontleden adduct, bij voorkeur 1,2 tot 2,0 molaire equivalenten.

De in bijvoorbeeld een waterige zoutzuuroplossing 30 verzamelde D-aminozuuresterverbinding wordt ingesteld op een voorgeschreven pH-waarde, geconcentreerd en gekoeld om te kristalliseren tot het hydrochloride hiervan. Indien gewenst kan een katalysator aan de waterige fase worden toegevoegd om hydrolyse tot stand te brengen, gevolgd door kristallisatie door neutralisatie ter terugwinning van het vrije D-amino-zuur. 35 Het afgescheiden organische oplosmiddel bevat het dipeptide (I) dat geschikt is als een oplossend ("resolving") middel zodat 1007126 17 het kan worden toegepast voor optische resolutie van een aminozuuresterver-binding.

Hoewel werkwijze (C) slechts onder verwijzing is beschreven naar optische resolutie van een aminozuur, hetgeen tot stand 5 wordt gebracht onder toepassing van een dipeptide, omvattende een N-gesubstitueerd-L-asparginezuur en een L-fenylalaninealkylesterverbinding als een oplossend middel, is werkwijze (C) ook toepasbaar voor optische resolutie van een aminozuur onder toepassing, als een oplossend middel, van een dipeptide dat een verschillende combinatie van aminozuren omvat. 10 De onderhavige uitvinding zal nu nader worden beschreven door middel van voorbeelden, maar het moet duidelijk zijn dat de onderhavige uitvinding in geen geval hiertoe is beperkt.

Werkwijze (Al:

Voorbeeld 1 15 Fenylalanine met een variabele D/L-verhouding werd opgelost, en de D/L-verhouding van opgelost fenylalanine werd gemeten.

In een hoeveelheid van 5 ml zuiver water werd opgelost 0,5 g NaCl, en 1,0 g fenylalanine met een D/L-verhouding van 97/3, 95/5 of 75/25 werd hierin gesuspendeerd. De suspensie werd bij 30 °C gedurende 20 2 uren geschud. Het oplosbare materiaal werd geneutraliseerd onder toepassing van hoge druk-vloeistofchromatografie (HPLC) (kolom: TSKgel Enantio LI, 4,6 mm (ID) x 25 cm, in de handel gebracht door Tosoh Corp.). De verkregen resultaten worden weergegeven in tabel 1.

25 Tabel 1 D/L-verhouding

Totaal fenylalanine Oplosbaar materiaal 97/3 92,7/7,3 95/5 93,4/6,6 30 75/25 93,3/6,7

Ongeacht de optische zuiverheid van het geïntroduceerde fenylalanine was de optische zuiverheid van het opgeloste fenylalanine 35 bijna constant (D/L-verhouding = 93±1/7±1, overeenkomend met een optische 1007126 18 zuiverheid van 92 tot 93%). Dienovereenkomstig werd 93% als een convergerende waarde van fenylalanine genomen. In voorbeelden 2 en 3 werd een oplossing van een mengsel van optische isomeren met een grotere D/L-ver-houding dan de convergerende waarde onderworpen aan kristallisatie.

5 Voorbeeld 2

Een waterige oplossing (300 g) die 122,2 mmol D-fenylalanine en 1,84 mmol L-fenylalanine (D/L-verhouding = 98,5/1,5) en 300 mmol HC1 bevat, werd geneutraliseerd bij 30 °C onder toepassing van een waterige 20% NaOH-oplossing voor kristallisatie. Na het koelen naar 10 kamertemperatuur werden de neergeslagen kristallen verzameld onder toepassing van filtratie door afzuigen, gewassen met gekoeld water en onder verlaagde druk gedroogd ter verkrijging van 97,8 mmol D-fenylalanine met een optische zuiverheid van 99,99%, gemeten door HPLC. De optische zuiverheid van het fenylalanine dat in de moedervl oei stof na de kristallisatie 15 opgelost achterbleef, bedroeg 92,7%.

Vergelijkend voorbeeld 1

Dezelfde procedure van voorbeeld 2 werd herhaald, behalve dat 400 g van een waterige oplossing met hierin opgelost 185,6 mmol D-fenylalanine met een optische zuiverheid van 90,50% en 625 mmol HC1 werd 20 geneutraliseerd bij 30 °C onder toepassing van een waterige 20% NaOH-oplossing voor kristallisatie. Als resultaat werd 109,1 mmol D-fenylala-ninekristallen met een optische zuiverheid van 88,5% verzameld.

Voorbeeld 3

Een waterige oplossing van 153,2 mmol D-fenylalanine-25 methylester en 4,6 mmol L-fenylalaninemethylester (D/L-verhouding = 97,1/2,9) en 335 mmol HC1 in 400 ml zuiver water werd geneutraliseerd tot een pH-waarde van 3 onder toepassing van een waterige 20% NaOH-oplossing en geconcentreerd tot een gewicht van 100 g onder toepassing van een roterende verdamper. Het concentraat werd gekoeld naar ongeveer 2 °C en 30 de neergeslagen kristallen werden verzameld door filtratie onder toepassing van afzuiging. Er werd een hoeveelheid van 120,7 mmol D-fenyl al aninemethyl-esterhydrochloride met een optische zuiverheid van 99,97%, gemeten door HPLC, verkregen.

Voorbeeld 4 35 Dezelfde procedure als in vergelijkend voorbeeld 1 werd herhaald, behalve onder toepassing van 200 mmol L-fenylalanine met een 1007126 19 optische zuiverheid van 95,0%. Als resultaat werd 58,4 mmol L-fenylalanine-kristallen met een optische zuiverheid van 99,9% of hoger verzameld.

Voorbeeld 5

De convergerende waarde van D-fenyl al ani nemethyl ester-5 hydrochloride bedroeg 79,5%. In de volgende voorbeelden werd een waterige oplossing van D-fenylalaninemethylesterhydrochloride met een optische waarde hoger dan deze convergerende waarde toegepast.

Dezelfde procedure als in voorbeeld 3 werd herhaald, behalve dat een waterige oplossing van 100 mmol D-fenyl al aninemethylester-10 hydrochloride met een optische zuiverheid van 89,7% werd gekristalliseerd door koelen bij een temperatuur van 0 tot 2 °C bij een pH-waarde van ongeveer 3. Als resultaat werd 45,6 mmol D-fenyl al ani nemethyl esterhydrochl or i de met een optische zuiverheid van 99,99% of hoger verzameld.

Voorbeeld 6 15 In 5 ml van een waterige 1 N zoutzuuroplossing werd 4,64 mmol L-3-(2-naftyl)-alanine met een optische zuiverheid van 96,0% opgelost, en de oplossing werd geneutraliseerd bij een temperatuur van 30 °C onder toepassing van een waterige 20% NaOH-oplossing voor kristallisatie. De neergeslagen kristallen werden volgens dezelfde manier als 20 in voorbeeld 2 opgewerkt ter verkrijging van 1,87 mmol L-3-(2-naftyl)-alanine met een optische zuiverheid van 99,99% of hoger.

Voorbeeld 7

Dezelfde procedure van voorbeeld 2 werd herhaald, behalve dat 10 mmol D-fenyl al ani nol met een optische zuiverheid van 92,0% 25 en 1,0 g NaCl werden opgelost in 5 ml zuiver water bij een temperatuur van 30 °C en bewaard bij 0 tot 2 °C voor kristallisatie. Er werd 7,1 mmol D-fenyl al ani nol met een optische zuiverheid van 99,99% of hoger verkregen. Werkwijze (BI:

Voorbeeld 8 30 Een waterige oplossing (1100 g) die 501,6 mmol D- fenylalanine, 14,1 mmol L-fenylalanine (D/L-verhouding = 97,2/2,8) en 1727 mmol HC1 bevat, werd geneutraliseerd tot een pH-waarde van ongeveer 5,5 bij een temperatuur van 30 °C onder toepassing van een waterige 20% NaOH-oplossing voor kristallisatie. Na het koelen naar kamertemperatuur werden 35 de kristallen verzameld door filtratie onder toepassing-van afzuiging ter terugwinning van 330,4 mmol D-fenylal aninekristall en met een optische 1007126 20 zuiverheid van 99,2%, genieten door HPLC (kolom: TSKgel Enantio LI, 4,7 mm (ID) x 25 cm, in de handel gebracht door Tosoh Corp.)·

De residuale moedervl oei stof, die 1359 g woog en 185,6 mmol D-fenylalanine met een optische zuiverheid van 93,6% bevatte, 5 werd ingesteld op een pH-waarde van 0,5 onder toepassing van geconcentreerd zoutzuur en de resulterende oplossing werd om kristallisatie uit te voeren geconcentreerd tot kristallen begonnen neer te slaan. De kristallen bevattende, waterige slurry werd gefiltreerd onder toepassing van afzuiging bij kamertemperatuur ter verkrijging van 74,8 mmol glansachtige en grijs 10 gekleurde kristallen van D-fenylalaninehydrochloride met een optische zuiverheid van 99,2%. De moedervl oei stof bevatte 110,8 mmol D-fenyl al anine met een optische zuiverheid van 89,7%.

Voorbeeld 9

De in voorbeeld 8 teruggewonnen moedervloei stof, die 15 110,8 mmol D-fenylalanine met een optische zuiverheid van 89,7% bevatte, werd geneutraliseerd tot een pH-waarde van ongeveer 5,5 bij een temperatuur van 30 °C onder toepassing van een waterige 20% NaOH-oplossing voor kristallisatie. De neergeslagen kristallen werden onder toepassing van filtratie verzameld ter verkrijging van 55,2 mmol D-fenyl al anine met een optische 20 zuiverheid van 86,2%. De residuale moedervloei stof bevatte 55,6 mmol D-fenylalanine met een optische zuiverheid van 93,2%.

Voorbeeld 10

Het D-fenylalaninehydrochloride met een optische zuiverheid van 99,2%, welke verbinding werd verkregen in voorbeeld 8 25 (74,8 mmol), werd opgelost in 70 ml zuiver water bij een temperatuur van 30 °C, en de oplossing werd geneutraliseerd tot een pH-waarde van ongeveer 5,5 onder toepassing van een waterige 20% NaOH-oplossing voor kristallisatie. De neergeslagen kristallen bevattende slurry werd gekoeld naar kamertemperatuur, gevolgd door filtratie onder toepassing van afzuiging ter 30 verkrijging van 61,4 mmol D-fenylalanine met een optische zuiverheid van 99,9%.

Voorbeeld 11

Een waterige oplossing (1359 g) die 185,6 mmol D-fenylalanine met een optische zuiverheid van 93,6% bevat, werd ingesteld 35 op een pH-waarde van 0,5 onder toepassing van geconcentreerd zoutzuur, en de resulterende oplossing werd om kristallisatie uit te voeren geconcentreerd tot kristallen begonnen neer te slaan. De waterige slurry van 1007126 21 de neergeslagen kristallen werd gefiltreerd onder toepassing van afzuiging bij kamertemperatuur ter verkrijging van 74,8 mmol glansachtige, grijs gekleurde kristallen van D-fenylalaninehydrochloride met een optische zuiverheid van 99,2%. De moedervl oei stof bevatte 110,8 mmol D-fenyl alanine 5 met een optische zuiverheid van 89,7%.

De moedervloei stof werd geneutraliseerd tot een pH-waarde van ongeveer 5,5 onder toepassing van een waterige 20% NaOH-op-lossing bij een temperatuur van 30 °C voor kristallisatie. De neergeslagen kristallen werden verzameld door filtratie ter verkrijging van 55,2 mmol 10 D-fenyl alanine met een optische zuiverheid van 86,2%. De residuale moeder-vloeistof bevatte 55,6 mmol D-fenylalanine met een optische zuiver-heid van 93,2%.

De moedervl oei stof werd ingesteld op een pH-waarde van 0,5 onder toepassing van geconcentreerd zoutzuur, en de resulterende 15 oplossing werd om kristallisatie uit te voeren geconcentreerd tot kristallen begonnen neer te slaan. De waterige slurry van de neergeslagen kristallen werd gefiltreerd door afzuiging bij kamertemperatuur ter verzameling van 22,4 mmol D-fenylalaninehydrochloride met een optische zuiverheid van 99,2% (gemeten door HPLC) als glansachtige en grijs 20 gekleurde kristallen.

Merkwijze C:

Voorbeeld 12

Een waterige zoutzuuroplossing, die 75 mmol DL-fenylalanine, 36,4 mmol L-fenylalaninemethylester en 223,0 mmol D-25 fenylalaninemethylester bevat, en een waterige NaOH-oplossing, die 190,9 mmol N-benzyloxycarbonyl-L-aspartyl-L-fenylalaninemethylester bevat, werden gemengd bij 40 °C en het mengsel werd ingesteld op een pH-waarde van 7 ter vorming van een adduct. Aan de waterige slurry van het adduct werd 400 g methylisobutylketon toegevoegd om het adduct te extraheren. 30 De waterige fase werd gescheiden en de methylisobutylketonfase werd vervolgens gewassen met 180 ml zuiver water en drie 180 ml porties van een waterige oplossing, die 37,5 mmol HC1 bevat, ter zuivering van het adduct. Een waterige oplossing (180 g), die 131,8 mmol HC1 bevat, werd hieraan toegevoegd om het adduct bij 50 °C te onderwerpen aan zuurontle-35 ding. De zure, waterige fase werd gescheiden en de vloeistof werd vloei-stofchromatografisch geanalyseerd (kolom: TSKgel Enantio LI, 4,6 mm (ID) x 25 cm, in de handel gebracht door Tosoh Corp.). Als resultaat bleek de 1007126 22 oplossing 99,2 mmol D-fenylalaninemethylester, 0,8mmol L-fenylalanineme-thylester en 0,6 mmol DL-fenylalanine te bevatten.

Vergelijkend voorbeeld 2

Dezelfde procedure als in voorbeeld 12 werd herhaald, 5 behalve dat 400 ml van een waterige oplossing die 375 mmol HC1 bevat, werd toegevoegd aan de adduct bevattende methylisobutylketonfase (slurry), hetgeen betekent dat het adduct direct werd onderworpen aan zuurontleding zonder te zijn gewassen met water of een zure oplossing. Als een resultaat van de analyse bleek de gescheiden, zure waterige fase 211,2 mmol D-fenyl-10 alaninemethylester, 29,2 mmol L-fenylalaninemethylester en 28,0 mmol DL-fenyl alanine te bevatten. Met andere woorden, D-fenylalanine met voldoende chemische zuiverheid en optische zuiverheid werd niet teruggewonnen.

Vergelijkend voorbeeld 3

Dezelfde procedure als in voorbeeld 12 werd herhaald, 15 behalve dat de adduct bevattende methylisobutylketonfase (slurry) werd gewassen met vijf 180 ml porties zuiver water en vervolgens werd onderworpen aan zuurontleding zonder te zijn gewassen met een zure oplossing. Als een resultaat van de analyse bleek de gescheiden, zure waterige oplossing 199,9 mmol D-fenylalaninemethylester, 15,6 mmol L-fenylalanine-20 methylester en 3,6 mmol DL-fenylalanine te bevatten. Met andere woorden, D-fenylalanine met voldoende chemische zuiverheid en optische zuiverheid werd niet teruggewonnen.

Voorbeeld 13

Dezelfde procedure als in voorbeeld 12 werd herhaald, 25 behalve dat de adduct bevattende methylisobutylketonfase (slurry) achtereenvolgens werd gewassen met 180 ml zuiver water en twee 180 ml porties waterige zoutzuuroplossing (HC1: 60 mmol) en vervolgens werd onderworpen aan zuurontleding. Als een resultaat van de analyse bleek de gescheiden, zure waterige oplossing 89,4 mmol D-fenyl al aninemethyl ester, 30 1,1 mmol L-fenylalaninemethylester en 0,5 mmol DL-fenyl al anine te bevatten.

Voorbeeld 14

Dezelfde procedure als in voorbeeld 12 werd herhaald, behalve dat de adduct bevattende methylisobutylketonfase (slurry) achtereenvolgens werd gewassen met 180 ml zuiver water, twee 180 ml porties 35 waterige zoutzuuroplossing (HC1: 20 mmol) en twee 180 ml porties zuiver water ter zuivering van de adductslurry en vervolgens werd het adduct onderworpen aan zuurontleding onder toepassing van 400 ml waterige 1007126 23 zoutzuuroplossing (HC1: 335 mmol). Als een resultaat van de analyse bleek de gescheiden, zure waterige oplossing 153,4 mmol D-fenyl al aninemethylester, 4,6 mmol L-fenylalaninemethylester en 1,1 mmol DL-fenylalanine te bevatten.

5 Voorbeeld 15

Dezelfde handeling als in voorbeeld 12 werd herhaald, behalve dat 250 mmol DL-fenylalaninemethylester, 25 mmol DL-fenylalanine en 125 mmol N-benzyloxycarbonyl-L-aspartyl-L-fenylal aninemethylester in een waterige oplossing in reactie werden gebracht ter vorming van een 10 adduct. Als een resultaat van de analyse bleek de gescheiden, zure waterige oplossing 41,6 mmol D-fenyl al aninemethyl ester, 0,2 mmol L-fenylalanineme-thylester en 0,2 mmol DL-fenylalanine te bevatten.

Hoewel de onderhavige uitvinding nader en onder verwijzing naar de bijzondere voorbeelden hiervan is beschreven, zal het 15 voor de deskundigen op dit gebied duidelijk zijn dat verschillende veranderingen en modificaties hier kunnen worden toegepast zonder het wezen en de beschermingsomvang hiervan te verlaten.

Deze aanvrage is gebaseerd op de in Japan ingediende aanvragen Hei 8-256153, 8-256154 en 8-256155, welke documenten hier als 20 volledig ingelast kunnen worden beschouwd.

1 007 1 26

Claims

1. Werkwijze voor het bereiden van een optisch actief aminozuur of derivaat hiervan met een hoge optische zuiverheid uit een 5 optisch actief aminozuur of derivaat hiervan, inclusief van een hydrochloride, dat optische isomeren omvat, welke werkwijze een van de werkwijzen (A), (B) en (C) omvat, waarbij werkwijze (A) de volgende stappen omvat: (1) het reeds bereiden van een optisch actief aminozuur 10 of derivaat hiervan met een optische zuiverheid hoger dan een convergerende waarde van een wederzijdse oplosbaarheid van de optische isomeren, en (2) het kristalliseren van het optisch actieve aminozuur of derivaat hiervan dat in overmaat aanwezig is, waarbij de convergerende waarde een verhouding van het gewenste optische isomeer in de in een 15 moedervloei stof opgeloste optische isomeren, waarin kristallen van een racemaat en een optisch actieve verbinding in evenwicht naast elkaar aanwezig zijn en de optische zuiverheid in een moedervloei stof zijn, is, en waarbij de verhouding constant is ongeacht de verhouding tussen het racemaat en de kristallen van de optisch actieve verbinding; 20 waarbij werkwijze (B) de volgende stappen omvat: (1) het kristalliseren van een optisch actieve verbinding bij een pH-waarde rond het iso-electrische punt hiervan, en (2) het verlagen van de pH-waarde van de moedervloei-stof, waaruit de resulterende kristallen zijn verzameld, naar een waarde 25 van 1 of minder, gevolgd door kristallisatie; en waarbij werkwijze (C) de volgende stappen omvat: (1) het in reactie brengen van een optisch actieve aminozuuresterverbinding die optische isomeren omvat, met een N-gesubsti-tueerde-a-L-aspartyl-L-fenylalani nealkyl esterverbi ndi ng,weergegevendoor 30 de volgende formule (I): CH2-COOH CHz-Rj

35 R2-NH-CH-CO-NH-CH-COOR3 - (J) 1007126 » waarin ^ een al of niet gesubstitueerde fenylgroep weergeeft; R2 een alifatische oxycarbonylgroep of een al of niet gesubstitueerde benzyloxycarbonylgroep weergeeft; en R3 een alkyl groep weergeeft, 5 door het mengen in een waterige oplossing ter vorming van een adduct van de N-gesubstitueerde-a-L-aspartyl-L-fenyl al anineal kyl-esterverbinding en de D-aminozuuresterverbinding, (2) het extraheren van het resulterende adduct met een niet met water mengbaar organisch oplosmiddel om het adduct van een 10 waterige fase te scheiden in de vorm van een organische oplosmiddelslurry, (3) het zuiveren van de adduct bevattende organische oplosmiddelslurry door het wassen met een waterige zuuroplossing, en (4) het onderwerpen van de organische oplosmiddelslurry aan zuurontleding onder toepassing van een waterige zuuroplossing om de

15 D-aminozuuresterverbinding met een hoge optische zuiverheid als een zure waterige oplossing terug te winnen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het optisch actieve aminozuur of derivaat hiervan ten minste een verbinding is gekozen uit de groep bestaande uit fenylglycine en derivaten hiervan, 20 fenylalanine en derivaten hiervan, homofenylalanine en derivaten hiervan en naftylalanine en derivaten hiervan.

3. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat werkwijze (B) de volgende stappen omvat: (a) het kristalliseren van de optisch actieve verbin- 25 ding, die in overmaat in de moedervl oei stof aanwezig is, bij een pH-waarde van 1 of minder, (b) het onderwerpen van de moedervloei stof, waaruit de kristallen zijn verzameld, aan kristallisatie door neutralisatie bij ongeveer het iso-electrische punt om de moedervloei stof terug te winnen 30 als een oplossing van een optisch actief aminozuur waarvan de optische zuiverheid correspondeert met een convergerende waarde van wederzijdse oplosbaarheid van de optische isomeren, en (c) het verlagen van de pH-waarde van de moedervloeistof naar een waarde van 1 of minder en het onderwerpen van de moedervloeistof 35 aan kristallisatie bij een voorgeschreven gehalte. i ö 07 1 26

4. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat het in de stappen (3) en (4) van werkwijze (C) toegepaste zuur een organisch of anorganisch Br0nstedzuur is.

5. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 en 2, met 5 het kenmerk, dat het in de stap (3) van werkwijze (C) toegepaste zuur 0,1 tot 0,7 mol per mol van de aminozuuresterverbinding bedraagt.

6. Werkwijze volgens een van de conclusies 1, 2 en 5, met het kenmerk, dat het wassen met een waterige zuuroplossing in stap (3) van werkwijze (C) ten minste 2 maal wordt uitgevoerd onder toepassing van 10 de waterige zuuroplossing.

7. Werkwijze volgens een van de conclusies 1, 2 en 5, met het kenmerk, dat het in stap (2) van werkwijze (C) toegepaste, niet met water mengbare organische oplosmiddel methyl isobutylketon of isobutyl acetaat is. 1007126