169510. lajstromszámú szabadalom • Eljárás (+)-2-amino-1-butanol előállítására
3 169510 4 Az első lépésben N-acil-DL-2-aminovajsavat optikailag rezolválunk annak érdekében, hogy L-2-aminovajsavat kapjunk. Általában már több módszer ismeretes arra, hogy az N-acil-DL-2-aminovaj savból az L-formát szabaddá tegyük, ilyen módszerek a kristályosítási módszer, az adszorpciós módszer, egy kémiai módszer, egy enzimes módszer, de egyéb módszereket is javasoltak. Ismeretes, hogy az enzimes rezolválási módszer, amelynél az aminoaciláz hatását használjuk fel (a következőkben rövidség kedvéért csak „aciláz"-nak említjük) jól alkalmazható arra, hogy nagy tisztaságú L-aminosavat kapjunk nagy kitermeléssel. Valamely aciláz azonban egy, a ható aminosavtól függő fajlagossággal rendelkezik és így egy aciláz csupán bizonyos fajta L-aminosavak, így L-metionin, L-fenilalanin és hasonlók, előállítására használható. N-acil-DL-2-aminovajsavnak valamely acilázt alkalmazó optikai rezolválására irányuló kutatások arra az eredményre vezettek, hogy ez az L-2-aminovajsav nagy tisztaságban és kitűnő hozammal előállítható. Azt, hogy ezt a tényt eddig még nem ismerték fel, a következőkkel magyarázhatjuk. Viszonylag könnyen belátható, hogy a DL-aminovajsav, amely a CH3 CH 2 CH(NH 2 )COOH képletnek felel meg, alkalmas arra, hogy CH3 CH 2 CH(NH 2 )CH 2 OH képletű 2-amino-l-butanol előállításánál kiindulási anyagként kerüljön felhasználásra, az N-acil-DL-2--aminovajsavnak azonban gazdasági szempontokból eddig nem volt jelentősége. Kutatásaink során az eddig alkalmazott módszerekhez hasonlóan DL-2-aminobutanolt rezolváltunk, a kívánt tisztaságot pedig csupán a kitermelés ellenőrzése útján értük el. A találmány szerinti módszer értelmében DL-2--aminovaj savat rezolválunk, észterezünk és redukálunk. A találmány szerinti eljárás előnye az:, hogy 2-amino-l-butanolt ugyanolyan tisztaságban tudunk előállítani, mint az eddig alkalmazott 961 317 lajstromszámú Nagy-Britannia-i szabadalmi leírásban ismertetett eljárással, a kitermelés pedig 80% vagy ennél jobb. A találmány szerinti eljárás során használt DL-2-aminovajsav egy olyan 2-aminosav, amely könnyen előállítható a 2-aminosavak előállítására alkalmas általános módszerekkel. E módszereket vázlatosan 2-aminovajsav előállításán mutatjuk be példaképpen: CL2 NH3 n-C3 H 7 COOH —>C 2 H s -CH-COOH —* *- DL-2-aminovajsav (1) 0 II C2H s C-COOH + NH 3 + H 2 — —»• DL-2-aminovajsav (2) C2 H s CHO + HCN + NH 3 —• C^-CH-CN^ 1 —»DL-2-aminovajsav 2 (3) A DL-2-aminovajsav könnyen acilezhető különböző acilező szerekkel és hagyományos módszerekkel annak érdekében, hogy ennek acetil-, formil-, benzoil- és hasonló származékait állítsuk elő. E 5 származékok közül az acetil-származék és a klóracetil-származék a legalkalmasabb arra, hogy az aciláz hatásának tegyük ki. A találmány szerinti eljárás során használható aciláz valamely kereskedelmi forgalomban levő térin mék, de a sertésveséből kivont aciláz I vagy a gombából származó aciláz is alkalmazható DL-2--aminovajsav rezolválása során. Az aciláz vagy oldható enzim alakjában használható, ahol az aciláz vízben van oldva, vagy kötött 15 enzim formájában, ahol az enzim vízben oldhatatlan alakban van jelen. Különösen a kötött enzim-forma használata előnyös, amelyben az adagolandó enzim mennyisége jelentősen csökkenthető. Különböző módszerek ismeretesek vízben old-20 hatatlan acilázformának a használatára és egy jellegzetes módszer ezek közül az, ahol az acilázt ionosán adszorbeáljuk valamely poliszacharid alapú ioncserélő gyantán, így DEAE-Sephadex-en (Pharmacia Fine Chemical Co., Ltd., cég által előállított, 25 védjeggyel ellátott termék), DEAE-cellulózon és hasonlókon. A legmegfelelőbb módszer abban áll, hogy valamely acilázt olyan ioncserélő gyantán rögzítünk, amely kvaternerezett piridingyűrííket tartalmaz enzimrögzítő vivőanyagként. 30 Az anionos ioncserélő gyanta, amely a gyantában kvaternerezett piridingyűrűket tartalmaz és vivőanyagként használatos, egy reaktív polimer, amely oldhatatlan vízben, de nagyon hidrofil. Ezt a gyantát vinilpiridinnek vagy e vegyület valamely 35 származékának és egy vagy több vele kopolimerizálható, valamely aromás vinil-vegyület, egy etilénesen telítetlen vegyület és egy dién-vegyületcsoportból származó vegyület kopolimerizálása és a piridingyűrű nitrogénatomjának a kvaternerezése végett 40 a kopolimerek valamely kvaternerező szerrel való reagáltatása útján állítjuk elő. Pontosabban olyan anioncserélő gyantákat, amelyek kvaternerezett piridin-gyűrűkkel rendelkeznek és amelyek az említett célra alkalmasak, úgy készí-45 tünk, hogy vinilpiridin-sztirol-divinilbenzol-kopolimert, vinilpiridin-metilmetakrilát-divinilbenzol-kopolimert, vinilpiridin-polietilénglikoldimetakrilát-kopolimert, vinilpiridin-sztirol-blokk-kopolimert, vinilpiridin-metilmetakrilát-blokk-kopolimert vagy hasonló 50 kopolimereket olyan alkilhalogeniddel, alkildihalogeniddel vagy hasonló vegyületekkel reagáltatunk, ahol az alkil-rész 1—4 szénatommal rendelkezik, a halogénatom pedig klór-, bróm- vagy jódatom. Előnyösek az olyan gyanták, amelyek ioncserélő ka-55 pacitása körülbelül 2,0—5,0 millimól-egyenérték/g, duzzadási foka pedig körülbelül 2,0—50,0 ml/g (0,4 mólos foszforsav-pufferoldatban 8,0-as pH-nál). Tanulmányoztuk a DL-2-aminovajsav optikai rezolválását, amelynek során gyantában kvaternere-60 zett piridingyűrűt tartalmazó gyantán megkötött, kereskedelmi forgalomban levő acilázt, különösen fonalas gombából származó acilázt, alkalmaztunk és eredményként azt találtuk, hogy az enzimaktivitás a DL-2-aminovajsavnál meglehetősen nagy és így 65 folyamatos enzimreakció végezhető oszlop-reaktor
