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Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF N-ACETYL-D,L-ALPHA-AMINOCARBOXYLIC ACIDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/021667
Kind Code:
A1
Abstract:
Known acetylation processes for producing N-acetyl-D,L-'alpha'-aminocarboxylic acids from the corresponding D,L-'alpha'-aminocarboxylic acids by acetylation with acetic anhydride in acetic acid and isolation of the resulting N-acetyl-D,L-'alpha'-aminocarboxylic acids from the acetylation mixture either result in the production of large quantities of salts or require an aqueous treatment to isolate the N-acetylated 'alpha'-amino acids in sufficiently pure form. By carrying out the acetylation at 60-150 �C in a concentration of < 3 mol 'alpha'-aminocarboxylic acid per litre acetic acid (concentration under standard conditions of pressure and temperature) and obtaining the N-acetyl-D,L-'alpha'-aminocarboxylic acid by concentration in liquefied or solid form, the aqueous treatment can be dispensed with entirely, although high quality is still obtained in terms of both yield and purity. Also disclosed are N-acetyl-D,L-'alpha'-aminocarboxylic acids for use in the enzymatic splitting operation in a process for producing optically active 'alpha'-aminocarboxylic acids.

Inventors:
DRAUZ KARLHEINZ (DE)
BOMMARIUS ANDREAS (DE)
KARRENBAUER MICHAEL (DE)
KNAUP GUENTER (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/005439
Publication Date:
June 19, 1997
Filing Date:
December 05, 1996
Export Citation:
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Assignee:
DEGUSSA (DE)
DRAUZ KARLHEINZ (DE)
BOMMARIUS ANDREAS (DE)
KARRENBAUER MICHAEL (DE)
KNAUP GUENTER (DE)
International Classes:
C07C231/02; C07C233/47; C07C319/12; C12P13/04; C07C319/20; C07C319/28; C07C323/59; C12P41/00; (IPC1-7): C07C231/02; C07C233/47; C07C323/59
Other References:
P. J. FODOR ET AL.: "Preparation of L- and D-Alanine by enzymatic resolution od acetyl-DL-alanine", J. BIOL. CHEM., vol. 178, 1949, pages 503 - 9, XP000645688
F. KNOOP ET AL.: "Über die Acetylierung von Aminosäuren im Tierkörper", Z. PHYSIOL. CHEM., vol. 146, 1925, pages 267 - 275, XP000646153
DATABASE WPI Section Ch Week 8115, Derwent World Patents Index; Class B05, AN 81-26924D, XP002027284
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von NAcetylD, Lα aminocarbonsäuren aus den entsprechenden D, LαAminocarbonsauren durch Acetylierung mit Acetanhydrid in Essigsaure und Isolierung der resultierenden NAcetylD, Lαaminocarbonsauren aus dem Acetylierungsgemisch, dadurch gekennzeichnet , daß die Acetylierung bei 60 150 °C in einer Konzentration von < 3 Mol αAminocarbonsäure pro 1 1 Essigsäure durchgeführt wird, wobei die Konzentration auf Standardbedingungen von Druck und Temperatur bezogen ist, und die NAcetylD, Lαaminocarbonsaure durch Eindampfen als Schmelze oder Feststoff erhalten wird, und man die so erhaltenen Zwischenprodukte direkt in die AcylaseReaktion einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Acetylierung bei Temperaturen zwischen 85 und 115 °C vorgenommen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , daß die Konzentration der zu acetylierenden αAminocarbonsäuren pro 1 Liter Essigsäure zwischen 0,5 und 2,5 Mol beträgt, wobei die Konzentration auf Standardbedingungen von Druck und Temperatur bezogen ist .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die NAcetylD, Lαaminocarbonsäuren durch Eindampfen ohne weitere Isolierung oder Aufreinigung in einer Reinheit von > 95 % erhalten werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß man pro Mol zu acetylierender D, LαAminosäure 1,0 bis 1,1 Mol Acetanhydrid einsetzt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß Nacetylierte D, LαAminocarbonsäuren erhalten werden, die weniger als 5 Gew.% an Acetyldipeptiden als Nebenprodukt enthalten, bezogen auf 100 Gew.% des durch Eindampfen als Schmelze oder Feststoff erhaltenen Produkts .
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein Produkt erhalten wird, das weniger als 2 Gew.% Acetyldipeptide aufweist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Acetylierungsgemisch zum Erhalt der NAcetyl D(L) αaminocarbonsäure mit einem SambayVerdampfer eingedampft wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet , daß die beim Einengen freiwerdende und abdestillierte Essigsäure wasserfrei ist und ohne weitere Aufreinigung zur Acetylierung rückgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß D, LMethionin, Valin, Phenylalanin und/oder Norvalin acetyliert werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß D, LMethionin acetyliert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Acetylierung des D, LMethionin eine Stufe eines Verfahrens zur Gewinnung optisch aktiver αAminosauren ist, bei dem D, LMethionin zunächst mit Essigsaure/Acetanhydrid Nacetyliert wird, das NAcetylD, LMethioninRacemat enzymatisch gespalten wird, das LMethionin unter Rückbehalt einer Mutterlauge abgetrennt wird und das nicht umgesetzte NAcetylD(L) Methionin der Mutterlauge nach Racemisierung als Rückführlösung zur enzymatischen RacematΞpaltung rezykliert wird.
Description:
Verfahren zur Herstellung von N-Acetyl-D,L-α-aminocarbonsäuren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von N-Acetyl-D, L-α-ammocarbonsauren aus den entsprechenden D, L-α-Ammocarbonsauren durch Acetylierung mit Acetanhydrid in Essigsaure und Isolierung der resultierenden N-Acetyl-D, L-α-ammocarbonsauren aus dem Acetylierungsgemisch.

N-Acetyl-D,L-α-aminocarbonsauren sind u. a. als

Zwischenprodukte m Verfahren zur Herstellung optisch aktiver α-Ammosauren aus entsprechenden racemischen D, L-α-Ammocarbonsauren von Interesse.

Diese Verfahren können sich im wesentlichen und insbesondere aus folgenden Teilschritten zusammensetzen:

1) Herstellung eines racemischen Gemisches der N-Acetyl- D,L-α-ammocarbonsauren aus den racemischen

D,L-α-Aminocarbonsauren;

2) Enzymatische Spaltung der im racemischen Gemisch enthaltenen N-Acetyl-L-α-ammocarbonsauren;

3) Trennung der L- α-Ammocarbonsauren und der N-Acetyl- D (L) -α-aminocarbonsauren; und

4) Racemisierung und Rückführung der nicht umgesetzten N-Acetyl-D-α-aminocarbonsauren.

Das gebräuchlichste Verfahren zur Acetylierung von

Aminosäuren ist die Schotten-Baumann-Acetylierung. Hierzu wird eine wäßrige Losung der Aminosäuren unter basischen Bedingungen mit Acetanhydrid oder Acetylchlorid versetzt. Die Isolierung der Acetylaminosauren erfolgt nach Ansäuern durch Filtration oder Extraktion.

Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß bedingt durch die im wäßrigen Medium ablaufende Hydrolyse stets ein größerer Überschuß an Acetylierungsreagenz eingesetzt werden muß und daß pro Mol Acetylaminosauren mindestens zwei Mol unerwünschtes Salz entstehen.

In der SU-A-1 293 171 wird em Verfahren zur Acetylierung von Alanin beschrieben, bei dem D,L-Alanin mit 1,2 bis 1,3 Mol-aquivalenten Acetanhydrid in 4,4 bis 5,0 Mol-aquivalenten Essigsaure bei 48 bis 55 °C acetyliert wird. D. h. gemäß SU-A-1 293 171 wird in einer

Konzentration von ca. 3,3 - 3,8 Mol Alanin pro 1 1 Essigsaure acetyliert. Nach Abdampfen der Essigsaure unter vermindertem Druck, Kristallisation aus Wasser und Trocknung werden 78 bis 83 % Acetyl-D, L-alanin m einer Reinheit von 98,7 bis 99 % erhalten.

Damit wird zwar eine "salzfreie" Acetylierungsvariante offenbart; nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch die Notwendigkeit der wassrigen Ausarbeitung zur Gewinnung der N-acetylierten α-Aminosauren in ausreichender Reinheit. Insbesondere die Kristallisation aus Wasser ist relativ umständlich und aufwendig, und steht bis jetzt einer technischen Realisierung des Verfahrens hindernd entgegen.

In Anbetracht des vorstehend angeführten und diskutierten Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein weiteres Verfahren zur Herstellung von

N-Acetyl-D,L-α-aminocarbonsauren anzugeben, das die im berücksichtigten Stand der Technik vorhandenen Schwierigkeiten überwindet, also insbesondere "salzfrei", das heißt ohne den Zwangsanfall von Salz, die einfache Gewinnung von N-Acetyl-D, L-α-aminocarbonsauren in hoher

Reinheit möglichst ohne wäßrige Ausarbeitung gestattet.

Erfüllt werden die genannten Anforderungen von einem Verfahren der eingangs erwähnten Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Weitere

vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den von Anspruch 1 abhangigen Ansprüchen unter Schutz gestellt.

Dadurch, daß die Acetylierung bei 60 - 150 °C in einer Konzentration von < 3 Mol α-Aminocarbonsaure pro 1 Liter Essigsaure durchgeführt wird, wobei die Konzentration bei Standardbedingungen von Druck und Temperatur bestimmt wird, und die N-Acetyl-D, L-α-Aminocarbonsaure durch Eindampfen als Schmelze oder Feststoff erhalten wird, kann vollständig auf die wäßrige Ausarbeitung der N-Acetyl-D, L-α- aminocarbonsäuren verzichtet werden, wobei dennoch eine

Qualität der Acetylaminocarbonsauren erhalten wird, die so hoch ist, daß beispielsweise deren direkter Einsatz m der enzymatischen Spaltung eines Verfahrens zur Herstellung optisch aktiver α-Aminocarbonsauren möglich ist.

Insbesondere und überraschenderweise wurde nun gefunden, daß das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt so durchgeführt werden kann, daß die angestrebten Produkte ohne wäßrige Ausarbeitung mit Reinheiten von > 95 % bei gleichzeitig sehr hohen Ausbeuten erhalten werden können.

Im Gegensatz zu dem aus der SU 1 293 171 bekannten

Verfahren ist es dabei als besonders bemerkenswert zu bewerten, daß eine höhere Temperatur bei der Acetylierung in Verbindung mit einer Verwendung einer höheren Menge Essigsaure als Losungsmittel bei mindestens gleich hoher Ausbeute zu einer deutlich höheren Reinheit der acetylierten Zielprodukte führt.

Ein wichtiger erfindungsgemaßer Aspekt besteht in der Erhöhung der Acetylierungstemperatur auf ca. 60 - 150 °C . Dabei hangt die zu wählende Temperatur in gewissem Maße auch von der zu acetylierenden Aminosäure ab. In bevorzugter Abwandlung des Verfahrens der Erfindung wird die Acetylierung bei Temperaturen zwischen 85 und 115 °C vorgenommen.

Neben der Temperatur der Acetylierungsreaktion ist ein zweiter wesentlicher Aspekt der Erfindung im Verhältnis von umzusetzender Aminocarbonsäure und Lösungsmittel Essigsäure zu sehen. Durch eine verdünntere Fahrweise gelang es in nicht ohne weiteres vorhersehbarer Weise, die Bildung von Nebenprodukten zu verringern.

In weiterhin bevorzugter Ausführungsform ist das Verfahren der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der zu acetylierenden α-Aminocarbonsäuren pro 1 Liter Essigsäure zwischen 0,5 und 2,5 Mol beträgt, wobei die Konzentration auf Standardbedingungen von Druck und Temperatur bezogen ist.

Nachdem gemäß dem Stand der Technik weiterhin ein Überschuß von 0,2 - 0,3 Moläquivalenten Acetylierungsmittel (Acetanhydrid) auf die stöchiometrisch notwendige Menge als essentiell betrachtet wird, hat sich im Rahmen der Erfindung doch einigermaßen unerwartet herausgestellt, daß eine vollständige Acetylierung bereits mit äquimolaren Mengen Acetanhydrid erfolgt. Um jedoch einen vollständigen Umsatz sicherzustellen, ist ein 5 - 10 %iger Überschuß empfehlenswert.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist daher ein Verfahren, bei dem man pro Mol zu acetylierender D, L-α-Aminosäure 1,0 bis 1,1 Mol Acetanhydrid einsetzt.

Schließlich besteht ein weiterer wesentlicher Aspekt darin, daß die N-Acetyl-D, L-α-aminocarbonsäuren durch Eindampfen als Schmelze oder Feststoff direkt erhalten werden, d. insbesondere ohne wäßrige Ausarbeitung, was besonders vorteilhaft ist, und dabei in hoher Reinheit, wie bere _s erwähnt.

Daher kennzeichnet sich das Verfahren der Erfindung in vorteilhafter Variante dadurch, daß die N-Acetyl-D, L-α- aminocarbonsäuren durch Eindampfen ohne weitere Isolierung

oder Aufreinigung in einer Reinheit von > 95 % (bezogen auf das Gewicht) erhalten werden.

Bei der Nacharbeitung der SU 1 293 171 wurde festgestellt, daß unter den in der SU 1 293 171 beschriebenen Bedingungen in einem erheblichen Ausmaß ein Nebenprodukt gebildet wird, das als Acetyldipeptid identifiziert werden konnte. Bei Durchführung der Reaktion kann die Bildung der Acetyl- Dipeptide erfindungsgemaß auf Werte unter 5 %, unter optimalen Bedingungen sogar unter 2 %, reduziert werden.

Es ist demnach erfindungsgemaß bevorzugt, daß N-acetylierte D, L-α—Aminocarbonsäuren erhalten werden, die weniger als 5 Gew.-% an Acetyldipeptiden als Nebenprodukt enthalten, bezogen auf 100 Gew.-% des durch Eindampfen als Schmelze oder Feststoff erhaltenen Produkts.

Es ist ferner besonders bevorzugt, daß ein Produkt erhalten wird, das weniger als 2 Gew.-% Acetyldipeptide aufweist.

Derart an Nebenprodukte arme N-Acetyl-D, L-α- aminocarbonsauren sind besonders wertvolle Produkte und Zwischenprodukte.

Auf diesem Weg hergestellte Acetylaminosauren können ohne weitere Reinigung als Zwischenstufe m verschiedenen Verfahren eingesetzt werden. Die Isolierung der Acetylaminosauren kann dadurch erfolgen, daß die Essigsaurelosung bis zur Schmelze bzw. bis zum Feststoff eingeengt wird. Als geeignete Geräte hierfür können z. B. Sambay-Verdampfer eingesetzt werden. Die abdestillierte Essigsaure kann, da wasserfrei, direkt beim Folgeansatz wieder eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Acetylierungsverfahren ist auf eine Vielzahl von α-Ammocarbonsäuren anwendbar. Zu den erfolgreich zu acetylierenden Verbindungen gehören u. a. Verbindungen der Formel I

worin

R Wasserstoff oder Cι- 4 -Alkyl,

R Wasserstoff, Alkyl, substituiertes Alkyl, Aryl, substituiertes Aryl, Heteroaryl, Arylalkyl,

Heteroarylalkyl, Cycloalkyl- oder Cycloalkylalkyl ist, wobei die genannten Reste jeweils wiederum selbst substituiert sein können und/oder Heteroatome enthalten können, oder R 1 und R2 zusammen mit dem sie verbindenden C-Atom einen 3 bis 7-gliedrigen gesättigten Ring bilden,

R Wasserstoff oder Cι_ 4 -Alkyl ist oder R 2 und R3 zusammen mit dem sie verbindenden N- und C-Atom einen 4 bis 7-gliedrigen gesättigten Ring bilden, der ggf. Heteroatome enthalten kann.

Alkylgruppen können geradkettig oder verzweigt sein, bevorzugt sind Kettenlängen von Cι~Cι 2 bei geraden Ketten bzw. Kettenlängen von C 3 _ 12 bei verzweigten Ketten, besonders bevorzugt Kettenlängen von Cι_ 6 bei geraden Ketten bzw. C 3 - 6 bei verzweigten Ketten, Beispiele sind Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isooctyl, Dodecyl.

Diese Alkylgruppen sind bevorzugt substituiert durch 1 - 3 Amino-, Hydroxyl-, Halogen-, Guanidino-, Harnstoff-, Carboxy-, Carboxamid- und/oder Alkoxycarbonyl-Gruppen.

Arylgruppen können bevorzugt Phenyl- oder substituierte Phenyl-Gruppen sein.

Substituierte Arylgruppen sind bevorzugt Mono-, Di-, oder Trihalogen, Mono-, Di-, oder Trihydroxy, Mono-, Di-,

Trialkyl-Phenylgruppen, wobei Halogen Fluor Chlor oder Brom ist, Alkyl Cι_ 4 -Alkyl, bevorzugt Methyl oder Ethyl.

Heteroaryl-Gruppen sind bevorzugt 5 oder 6-Ring-Sys-teme mit 1 - 2 Heteroatomen im Ring, die 0, N, oder S sein können.

Arylalkyl ist bevorzugt Benzyl. Cycloalkyl und Cycloalkylmethyl sind bevorzugt C 3 _ 7 -Ring-Systeme.

Bevorzugt sind Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin, Prolin, Tryptophan, Phenylalanin, Methionin, Serin, Tyrosin, Threonin, Cystein, Asparagin, Glutamin, Histidin, Cystin, Citrullin, Homocystein, Homoserin, Hydroxyprolin, Ornithin, Norvalin sowie Derivate der vorstehend genannten Aminosäuren. Ganz besonders bevorzugt wird D, L-Methionin acetyliert.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist grundsätzlich zur N-Acetylierung von α-Aminocarbonsäuren geeignet, gleichgültig welchen Ursprungs. Die Acetylierung läßt sich dabei hervorragend in einen Prozeß zur Gewinnung optisch aktiver α-Aminosäuren integrieren.

Dabei kennzeichnet sich ein solches integriertes Verfahren zur Gewinnung von z. B. L-Methionin dadurch, daß die

Acetylierung des D, L-Methionin eine Stufe eines Verfahrens zur Gewinnung optisch aktiver α-Aminosäuren ist, bei dem D, L-Methionin zunächst mit Essigsäure/Acetanhydrid N-acetyliert wird, das N-Acetyl-D, L-Methionin-Racemat enzymatisch gespalten wird, das L-Methionin unter

Rückbehalt einer Mutterlauge abgetrennt wird und das nicht umgesetzte N-Acetyl-D(L) -Methionin der Mutterlauge nach Racemisierung als Rückführlösung zur enzymatischen Racemat- Spaltung rezykliert wird.

Das bei dem derart modifizierten Verfahren eingesetzte

N-Acetyl-D(L) -Methioninnatriumsalz und N-Acetyl-D(L) - Methionin kann dabei zweckmäßigerweise so gewonnen werden, daß man die bei der enzymatischen Hydrolyse nach erfolgter

Isolierung des L-Methionms anfallende Mutterlauge über einen stark sauren Kationenaustauscher schickt, der die enthaltenen Kationen und die restliche L-α-Ammocarbonsaure adsorbiert. Die aus dem Ionenaustauscher austretende Losung besteht dann praktisch nur noch aus Wasser, Essigsaure und N-Acetyl-D(L) -Methionin. Sie wird beispielsweise unter schonenden Bedingungen bei niedrigen Temperaturen im Vakuum, beispielsweise in einer Kombination aus Fallfilmverdampfer und Dunnschichtverdampfer mit Feststoffaustrag zwecks Entfernung der die enzymatische Umsetzung inhibierenden Essigsaure eingedampft und in wäßrige Natronlauge bei pH 4 - 8, vorzugsweise 4,5 - 5,5, eingetragen. Alternativ dazu kann die NaOH auch bereits vor Entfernung der Essigsaure zugesetzt werden. Dadurch wird der pH-Wert schon vor der Eindampfung erhöht, wodurch die Hydrolyse, im gewählten Beispiel von N-Ac-D(L) -Methionin, reduziert werden kann.

Auch die zum Aufschmelzen der N-Acetyl-D(L) -α- ammocarbonsaure erforderliche Verweilzeit soll zweckmaßigerweise möglichst kurz gehalten werden. Nimmt man das Aufschmelzen in einem beheizten Extruder vor, so reicht für das vollständige Aufschmelzen im allgemeinen eine Verweilzeit von weniger als einer Minute. In diesem Fall kann der Extruder die Schmelze m ein beheiztes Reaktionsrohr fordern, wo zu Beginn der Verweilstrecke eine entsprechend ausgelegte Pumpe kontinuierlich die erforderliche Menge an Essigsaureanhydπd über ein Mischsystem zudosiert.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele naher erläutert. Alle Prozentangaben bedeuten, wenn nicht anders angegeben, Gewichtsprozente.

Beispiel 1: Herstellung von N-Acetyl-D, L-methionin

Unterschiedliche Mengen D, L-Methionin wurden in 100 ml Essigsäure gelöst, die Losung im Ölbad temperiert und 1.1 Äquivalente Acetanhydrid zugegeben. Nach 5 min wurden die Ansätze im Vakuum bei 100 °C Badtemperatur eingeengt. Der Gehalt an N-Acetyl-D, L-methionyl-D, L-methionin (Ac-Met-Met) wurde per HPLC bestimmt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Beispiel 2: Herstellung von N-Acetyl-D, L-methionin unter technischen Bedingungen

373 g (2.5 mol) D, L-Methionin wurden in 5 1 Essigsäure bei 90 °C gelöst und mit 281 g (2.75 mol) Acetanhydrid versetzt. Die Temperatur stieg dabei auf 95 °C an. Nach 10 min Nachreaktion wurde die Losung an einem Sambay- Verdampfer bei 170 °C und 9 mbar eingeengt. Man erhielt 427 g eines zähen Öls, das beim Erkalten erstarrte. Nach HPLC-Analyse bestand das Produkt aus 92.3 % Acetyl-D,L- Methionin und 3.4 % Ac-Met-Met.

Beispiel 3: Herstellung von N-Acetyl-D, L-valin

11.7 g (0.10 mol) D,L-Valin wurden in 100 ml Essigsäure gelöst und bei 90 °C mit 11.2 g (0.11 mol) Acetanhydrid versetzt. Nach 10 min wurde bei 15 mbar und 100 °C eingeengt. Nach HPLC-Analyse bestand der kristalline

Rückstand aus 95.6 % Acetyl-D, L-valm und 2 % N-Acetyl- D, L-valyl-D, L-valm.

Beispiel 4: Herstellung von N-Acetyl-D,L-Norvalm

11.7 g (0.10 mol) D, L-Norvalm wurden analog Beispiel 3 umgesetzt. Der kristalline Rückstand bestand nach HPLC- Analyse aus 95.2 % N-Acetyl-D, L-norvalm und 4.1 % N-Acetyl-D,L-norvalyl-D, L-norvalm.

Beispiel 5: Entfernen von Essigsaure aus einer Mischung von aus N-Acetyl-D, L-methionm und Natriumacetat

Jeweils 38.2 g (0.20 mol) N-Acetyl-D, L-methionm und 16 4 g (0.20 mol) Natriumacetat wurden intensiv gemischt und erhitzt. Ab ca. 100 °C bildeten sich Schmelzen. Die Schmelze wurde bei 15 mbar 30 mm auf 150 - 180 °C erhitzt und nach Abkühlen der Gehalt an Essigsaure bestimmt. Die Ergebnisse smd in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Beispiel 6: Entfernen von Essigsaure aus einer Mischung von aus N-Acetyl-L-valm und Natriumacetat

79.6 g (0.50 mol) L-Valm und 41 0 g (0.5 mol)

Natriumacetat wurden unter Erwarmen m 150 ml Wasser gelost und bei 100 °C und 15 mbar zur Trockne eingeengt. Teile des festen Rückstandes wurden anschließend für jeweils 30 mm bei verschiedenen Temperaturen getrocknet und der Gehalt an

Essigsaure bestimmt. Die Ergebnisse smd m der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Beispiel 7 : Entfernen von Essigsaure aus einer Mischung von aus N-Acetyl-L-phenylalanm und

Natriumacetat

103.6 g (0.50 mol) L-Phenylalanin und 41.0 g (0.5 mol) Natriumacetat wurden unter Erwarmen in 150 ml Wasser gelost und bei 100 °C und 15 mbar zur Trockne eingeengt. Teile des festen Rückstandes wurden anschließend für jeweils 30 min bei verschiedenen Temperaturen getrocknet und der Gehalt an Essigsaure bestimmt. Die Ergebnisse smd in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Beispiel Entfernen von Essigsaure aus einer Mischung von aus N-Acetyl-D, L-Norvalm und Natriumacetat

Jeweils 3.12 g (0.02 mol) N-Acetyl-D, L-Norvalm und 1.64 g (0.02 mol) Natriumacetat wurden intensiv gemischt und erhitzt. Ab ca. 110 °C bildete sich eine Schmelze. Die

Schmelze wurde bei 15 mbar 30 min auf 160 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen enthielt die Probe 2.2 % Essigsaure.

Beispiel 9: Vergleich der thermischen Beständigkeit von N-Acetyl-D, L-methionin und N-Acetyl-D, L- methionin-natriumsalz

Jeweils 20 g N-Acetyl-D, L-methionin und N-Acetyl-D, L- methionin-natriumsalz wurden auf 150 °C erhitzt. Die

Bildung von N-Acetyl-D,L-methionyl-D, L-methionin wurde mit Hilfe der HPLC verfolgt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Beispiel 10: Racemisierung von N-Acetyl-D(L) -methionin- natrium in der Schmelze

Jeweils 10 g (0.053 mol) N-Acetyl-D(L) -methionin wurden mit

8 gew.-%iger Natronlauge auf unterschiedliche pH-Werte gestellt und im Vakuum bei 50 mbar bis zur Schmelze eingedampft. Anschließend wurden die Schmelzen erhitzt und unter guter Rührung Eεsigsäureanhydrid zudosiert. Diese

Schmelze wurde dann für eine bestimmte Zeit bei dieser

Temperatur belassen und anschließend in Wasser aufgenommen.

Zur Verfolgung der Racemisierung wurde der Drehwert

<[«C20 1 in Wasser) bestimmt. Vor der Racemisierung betrug dieser Drehwert +21.3. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Beispiel 11: Racemisierung von N-Acetyl-L-phenylalanin- natriumsalz

Entsprechend Beispiel 7 bereitete und bei 150 °C im Vakuum getrocknete Proben von N-Acetyl-L-phenylalanin- natriumsalzen wurden mit Actanhydrid vermischt und erwärmt Zur Verfolgung der Racemisierung wurde der Drehwert ([αjr-. , c = 1 in 1 N HCl) bestimmt. Vor der Racemisierung betrug dieser Drehwert +21.6. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Beispiel 12: Racemisierung von N-Acetyl-L-valin- natriumsalz

Entsprechend Beispiel 6 bereitete und bei 150 °C im' Vakuum getrocknete Proben von N-Acetyl-L-valin-natriumsalzen wurden mit Acetanhydrid vermischt und erwärmt. Zur Verfolgung der Racemisierung wurde der Drehwert ([α]^ , c = 1 in 1 N HCl) bestimmt. Vor der Racemisierung betrug dieser Drehwert +11.9. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Beispiel 13: Nachacetylierung einer N-Acetyl-D(L) - methionin-Mutterlauge

Je 100 g einer nach Abtrennung von L-Methionin durch Filtration erhaltenen Mutterlauge, die pro 100 g 8.3 g (0.100 mol) Natriumacetat, 19.3 g (0.089 mol) N-Acetyl- D(L) -methionin-natrium und 1.7 g (0.011 mol) L-Methionin enthielt, wurde bei verschiedenen Temperaturen mit unterschiedlichen Mengen Acetanhydrid versetzt. Nach jeweils 30 min wurden Proben entnommen und der Methioningehalt mit Hilfe der HPLC bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Beispiel 14: Recyclierung einer N-Acetyl-D(L) -Methionin- natriumsalz-Mutterlauge

717 g (3.75 mol) N-Acetyl-D, L-methionin und 140 g (3.50 mol) Natriumhydroxid wurden m Wasser gelost und auf 1.5 1 aufgefüllt. Der pH-Wert der Losung wurde mit 50 %iger Natronlauge auf 7 gestellt. Nach Zugabe von 3.6 g Acylase (Aktivität 31.000 E/g) wurde 5 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Die Suspension wurde auf 5 °C abgekühlt, der Niederschlag abfiltriert, mit 300 ml Eiswasser gewaschen und getrocknet. Man erhielt 174 g (1.17 mol) L-Methionin. Das Filtrat (1800 g) , das neben 21.8 Gew.-% N-Acetyl-D(L) - methionin 2.8 Gew.-% L-Methionin enthielt, wurde auf 60 °C erwärmt und mit 60 g (0.60 mol) Acetanhydrid versetzt. Nach 30 min war in der Losung kein Methionin nachweisbar. Es wurden 223 g (1.17 mol) N-Acetyl-D, L-methionin zugegeben und im Vakuum auf 1200 g eingeengt. Diese Losung wurde mit einem Sambay-Verdampfer bei 170 °C und 10 mbar auf 752 g eingeengt. In die noch warme Schmelze wurden 15 g Acetanhydrid eingerührt, 10 min auf 140 °C erhitzt und dann in Wasser gelost und auf 1.5 1 aufgefüllt. Der Drehwert der

Lösung war Null. Der Gehalt an N-Acetyldipeptid betrug 0.8 % bez. auf N-Acetyl-methionin. Nachdem der pH-Wert mit Natronlauge auf 7 gestellt wurde, wurde diese Lösung wie oben beschrieben erneut zur Acylasespaltung eingesetzt. Man erhielt 166 g (1.11 mol) L-Methionin.

Beispiel 15: Recyclierung einer N-Acetyl-D(L) -Norvalin- natrιumsa Λ.Z—Mutterlauge

597 g (3.75 mol) N-Acetyl-D, L-norvalin und 140 g (3.50 mol) Natriumhydroxid wurden in Wasser gelöst und auf 1.5 1 aufgefüllt. Der pH-Wert der Lösung wurde mit 50 %iger

Natronlauge auf 7 gestellt. Nach Zugabe von 3.0 g Acylase (Aktivität 31.000 E/g) wurde 5 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Die Suspension wurde auf 5 °C abgekühlt, der Niederschlag abfiltriert, mit 300 ml Eiswasser gewaschen und getrocknet. Man erhielt 157 g (1.34 mol) L-Norvalin. Das Filtrat (1393 g) , das neben 22.5 Gew.-% N-Acetyl-D(L) - norvalin 3.1 Gew.-% L-Norvalin enthielt, wurde auf 60 °C erwärmt und mit 64 g (0.62 mol) Acetanhydrid versetzt. Nach 30 min war in der Lösung kein Norvalin nachweisbar. Es wurden 213 g (1.34 mol) N-Acetyl-D, L-norvalin zugegeben und im Vakuum auf 950 g eingeengt. Diese Lösung wurde mit einem Sambay-Verdampfer bei 170 °C und 10 mbar auf 644 g eingeengt. In die noch warme Schmelze wurden 13 g Acetanhydrid eingerührt, 10 min auf 140 °C erhitzt und dann in Wasser gelöst und auf 1.5 1 aufgefüllt. Eine chromatographische ee-Bestimmung erbrachte ein Verhältnis D/L von 51.3 % zu 48.7 %. Der Gehalt an N-Acetyldipeptid betrug 1.2 % bez. auf N-Acetyl-norvalin. Nachdem der pH-Wert mit Natronlauge auf 7 gestellt wurde, wurde diese Lösung wie oben beschrieben erneut zur Acylasespaltung eingesetzt. Man erhielt 113 g (0.97 mol) L-Norvalin.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.