Способ получения s(+) энантиомера 2-арилпропионовой кислоты

 

Использование: биотехнология, область синтеза биологически активных соединений . Сущность изобретения: рацемический 2-арилпропионамид подвергают стереоспецифическому гидролизу микроорганизмом, выбранным в зависимости от его способности к селеквиному гидролизу а-фенилпропионамида в а-фенилпропионовую кислоту S(+). Способ предусматривает получение смеси 2-арилпропионамид R рацемизируется по известным технологиям в рецемический 2-арилпропионамид, который снова может гидролизоваться в 2-арилпропионовую кислоту S. Рацемизацию 2-арилпропионамида осуществляют путем нагрева с гидратом окиси аммония при 80-160°С.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (И) (1!) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

СН3

А>-СН-СООН, 1 (21) 4613309/13, (22) 26.01.89 (46) 30.03.93 Бюл. № 12 (31) 8800923 (32) 27.0 1.88 (33) FR (71) Рон-Пуленк Санте (FR) (?2) Эдит Сербело и Доминик Петре (FR) (56) Европейский патент ¹ 0227078, кл. С 12 Р 7/40, опубл. 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ S(+) ЭНАНТИОМЕРА 2-АРИЛПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ (57) Использование: биотехнология, область синтеза биологически активных соединений, Сущность изобретения; рацемический

Изобретение относится к синтезу биологически-активных соединений, проявляющих терапевтическую активность.

Более конкретно изобретение относится к способу получения S(+) энантиомера

2-арилпропионовой кислоты общей формулы где Ar — свободный или 3-бензоилзамещенный фенил, который проявляет противовоспалительные свойства, Известно получение S энантиомеров

2-арилпропионовых кислот путем стерео специфического гидролиза рацемических сложных эфиров посредством липазы внеклеточного или микробного происхождения (sr)s С 12 Р 41/00, 7/40//(С 12 P 41/00, С 12 R 1:01) 2

2-арилпропионамид подвергают стереоспецифическому гидролизу микроорганизмом, выбранным в зависимости от его способности к селе кви ному гидролизу а-фенил пропионамида в а-фенилпропионовую кислоту

$(+). Способ предусматривает получение смеси 2-арилпропионамид R рацемизируется по известным технологиям в рецемический 2-арилпропионамид, который снова может гидролизоваться в 2-арилпропионовую кислоту S. Рацемизацию 2-арилпропионамида осущесТвляют путем нагрева с гидратом окиси аммония при 80-160 С. (европейский патент ¹ А-227078). Однако, согласно этому способу получают целевой изомер с выходом 60%.

Цель изобретения заключается в повы, шении выхода S(+) энантиомера кислоты формулы! и в.получении практически чистой оптически активной кислоты, Это достигается тем, что рацемические

2-рилропинамиды гидролизуют посредством микроорганизмов или энзимов, выбранных в зависимости от их способности к селективному гидролизу рацемического а-фенилпропионамида в а-фенилпропионовую кислоту S, Селекция агентов, позволяющих осуществлять энантиоселективный гидролиз рацемических 2-арилпропионамидов, осуществляется путем контактирования агента с рацемическим а-фенилпропионамидом в соответствующей среде до преобразования

1806201

20% продукта с последующим измерением знэнтиомерного избытка. Отбираются агенты, которые гидролизуют, в этих условиях, рацемический а-фенилпропионамид в а-фенилприпионовую кислоту S с энантиомерным выходом, превышающим 65О/.

Среди таких микроорганизмов. можно назвать штаммы, принадлежащие к роду

Brevlbacterium или Corynebacterlum и, в частности, Brevlbacterium R312 (CBS 717, 73) и Corynenacterium Н 771 (FERM P 4445) илиCorynebacterlum М 774 (ГУАМ Р 4446), которые позволяют .получить 2-арйлпропионовые кислоты S с энэнтиомерным избытком изомерэ S, превышающем 90% 15

Согласно изобретению, способ обычно осуществляется а однородной или неоднородной водной или водноорганической среде в определенных условиях температуры и рН в зависимости от аида микроорга- 20 низмов и энзима с перемешиаанием суспензии клеток или клеточных экстрактов микроорганизма а рацемического 2-арилпропионамида.

Способ приводит к смеси 2-арилпропи- 25 оновой кислоты S и 2-арилпропионамида R, причем 2-арилпропионамид R может рацемизироваться по известным технолотиям в рацемический 2-арилпропионамид, который снова может гидролизоваться в 30

2-арилпропионовую кислоту S в приведенных условиях, Например, рацемизация 2-арилпропионамида Р может осуществляться путем нагрева с гидратом окиси аммония при 35 температуре от 80 до 160 С, Способ согласно настоящему изобретению, особенно подходит для получения катопрофена S/+I из рацемического 2-./3/-, . бензоилфенил/ пропианамида. 40

Нижеприведенные неорганические примеры показывают возможность практического осуществления изобретения, Пример 1. а/Штамм Brevibacterlum R

312/CBS 717, 73/ культивируют в колбе при 45 перемешивании при 20 С в течение 14 ч в среде со следующим составом;

Глюкоза 10r (NH4)2S04 5г

KH2P04 101 г 50

Мэ2НР04, 12Н20 1,64 г

К2Н Р04 0,82 г

CaClz 2H20 0,012 r

ZnClz - 0,0012 г

FeS04 7Hz0 0,0012 r

MnS04 Hz0 0,0012 г

MgS04 7Н20 0,5 г

Хлоргидрэт тиамина 0,002 г

Вода в количестве до 1000 см .

Зту предварительную культуру используют для затравки культурной среды, имеющей тот же самый состав, но содержащий, кроме того, N-метилацетамид с концентра-. цией 20 мМ. Культивирование осуществляют в колбе с перемешиванием в течение

24 ч при 28ОС. Полученную биомассу отделяют центрифугированием, затем промывают два раза раствором хлоридэ натрия при

9 г/л.

Пример 2. а/Культивируют в колбе с перемешиванием при 28 С s течение 14 ч штамм Corynebacterlum 771 (FERM Р 4445) в среде со следующим составом;

Дрожжевой экстракт 3 г

Солодовый экстракт З,r

Бактопептон,5 г

Глюкоза 10 r

FeS04 7Н20 0,1 г

- Вода в количестве . до 1 л а) рН регулируют до 7,5 путем добавки едкого натра перед стерилизацией;

Зту предварительную культуру используют для затравки 1/40-й средй такого же состава, в которую добавляют из расчета ъ

5 см на 1 л, нитриловый раствор кетопрофена в ацетонитриле (0,2 г/см ).

После инкубации в течение 24 ч при

20 С в перемешиваемой колбе отделяют биомассу центрифугированием, затем промы- . вают два раза водным раствором натрия при 9 г/л. б) Осадок центрифугиравания,содержащий 72 мг клеток,Corynebacterlumi N -771 в . расчете на сухое вещество, переводят в суспензию с 2 см буферного фосфэтного расз творителя (50 мМ) при рН = 7; Добавляют.25 мг рацемического 2-фенилпропионамида (167 и моль); затем перемешивают в течение 24 н при 25 С, Реакционную смесь обрабатывают в условиях по примеру 1..

Всплывшая часть содержит 110.й моль .

2-фенилпропионамида;34,и моль 2-фенилпропионовой кислоты,.

Содержание энантиомера 2-фенилпро-. пионовой кислоты, измеренное по вращательной способности и после его отделения с помощью 8/+/ а-метилбензиламина, иэ. меренное по ЖХВВ составляет соответственно 100 и 95% изомера S/+/.

Пример 3. Осадок центрифугйрования, полученный в условиях по примеру 1 а), содержит 13 мг клеток Brevibacterium R 312, в расчете на сухое вещество, переводят в суспензию с 2 см буферного фосфатного раствора (50 мМ) при рН = 7, Добавляют

25 мг рацемического 2-фенилпропионамида (167,и моль). Перемешивают в течение 24 ч

1806201 при 25 С, Реакционную смесь обрабатывают в условиях по.примеру 1.

Всплывшая часть содержит 95,2,и моль

2-фенилпропионамида; 56, 1 р моль 2-фе нилпропионовой кислоты, Содержание энантиомера 2-фенилпропионовой кислоты, измеренное по вращательной способности и после отделения с помощью R/+/ а-метилбензиламина, измеренное по ЖХВВ составляет соответственно 99 и 95% изомера S/+/.

Пример 4, Осадок центрифугирования, полученный в условиях по примеру 1 а), содержащий 66 мг клеток Brevlbacterium

R 312, в расчете на сухое вещество, переводят в суспензию с 2 см буферного раствора фосфата калия (50 мМ) при рН = 7.

Добавляют 25,9 рацемического 2 (3-бензилфенил)пропионамида (102 р моль). Перемешивают 72 ч при 25 С. Реакционную смесь . разбавляют путемдобавления 23см смеси ацетонитрил-хлористоводородная кис.лота N (90-10 объем). Бактерии удаляют центрифугированием. Всплывшая часть, проанализированная посредством жидкой хроматографии с высоким выходом, содержит

46,и моль кетопрофена; 59р моль амида кетопрофена.

Добавляют хлорид натрия для лучшего разделения водных и органических фаз.

После выпаривания досуха органической фазы, осадок обрабатывают 20 см смеси хлороформ — едкий натр 0,1 N (1-1 обьем).

Основную фазу подкисляют, затем экстрагируют хлороформом, После выделения кетопрофена с помощью R/+/а-метилбензиламина, анализ посредством жидкой хроматографии.с высоким выходом смеси двух диастереоизомеров показывают, что содержание энантиомера S(+) кетопрофена составляет 93%.

Пример 5. Осадок, содержащий

180 мг клеток Corynebacterium N. 771, полученный в условиях по примеру 2а), в расчете на сухое вещество, переводят в суспензию с 2 см буферного раствора фосфата калия з (50 мМ) при рН = 7. Добавляют 25,3 амида рацемического кетопрофена (100 р моль).

Перемешивают в течение 48 ч при 25 С, затем добавляют 23 см смеси ацетонитрил— з хлористоводородная кислота М (90-10 обьем).. Бактерии удаляют центрифугированием. Всплывшая часть, проанализированная посредством жидкой хроматографии, с высоким выходом, содержит 76,03р моль амида кетопрофена; 24,7р моль кетопрофена.

Добавляют несколько мг хлорида на- трия. Разделяют водную и органическую фазы. После выпаривания досуха органиче6 ской фазы, осадок обрабатывают 20 см смеси хлороформ — едкий натр 0,1 N (1-1 объем). Водную фазу подкисляют, затем экстрагируют хлороформом. После выде5 ления кетопрофена с помощью R/+/à-метилбензиламина, анализ, посредством

ЖХВВ смеси двух диастероизомеров показывает, что содержание S(+) энантиомера кетопрофена составляет 94%.

10 Пример 6, Клеточный осадок

Corybacterlum N 774 (FERM P 4446) получают в условиях, описанных в примере 2 а), для получения клеточного осадка

Corynebacterium М 771.

15 Клеточный осадок, содержащий 176 мг клеток, в расчете на сухое вещество, переводят в суспензию с 2 см буферного раствора фосфата калия (50 мМ) при рН = 7.

Добавляют 25,3 мг.рацемического амида ке20 топрофена (100р моль), Перемешивают 48 ч при 25 С, затем обрабатывают реакционную смесь в условиях по примеру 1.

Анализ реакционной смеси показывает, что она содержит 78,6 р моль амида кетоп25 рофена; 22, 4р моль кетопрофена.

Содержание энантиомера S(+) кетопрофена, определенное после выделения, составляет 95%

Пример 7. В автоклав обьемом 5 см, 30 содержащий 1 см 28% ного гидрата окиси аммония, вводят 20 мг амида чистого. оптически активного кетопрофена (79 р моль).

После закрытия, автоклав помеща от на 2 ч в печь с температурой 150 С, После охлаж35 дения содержание автоклав вливают в 5 см воды, Добавляют рН до 1 путем добавки хлористоводородной кислоты 1 N. Водную фазу экстрагируют хлороформом. Хлороформную фазу высушивают на сульфате на40 трия. После фильтрования обьем доводят до

2 см путем концентрирования. з

Вращательная способность этого хлороформного раствора является нулевой.

Анализ посредством хроматограмм

45 ЖХВВ показывает, что этот раствор содержит 72,2,и моль амида кетопрофена и

4,1 р моль кетопрофена.

Формула изобретения

Способ получения S(+) энантиомера 250 арилпропионовой кислоты общей формулы сн, i

55 д;-СН-СООТГ где Ar — свободный или 3-бензоилэамещенный фенил, Путем анантиоселективного гидролиза функционального производного 2-арилпро1806201

Составитель Г. Смирнова

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор 3. Салко

Редактор 3. Ходакова

Заказ 966 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина. 101 пионовой кислоты в присутствии ферментопродуцирующего микроорганизма, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода и оптической чистоты целевого продукта, в.качестве функционального производного 2-арилпропионовой кислоты берут.соответствующий рацемический 2-арилпропионамид, а в качестве ферментопродуци-. рующего микроорганизма используют

Вrevlbacterlum Р 312 (C8$71773), 5 Corynebacterlum М 771 (FERM P 4445) или

Corynebacterlum N. 774 (FERM P 4446),