177117. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1-karboxi-alkoholok rezorválására
3 177117 4 lehetővé válik az egyes optikailag aktív izomerek elkülönítése. Fentiek alapján a találmány tárgya eljárás az (I) általános képletű 1-karboxi-alkoholok rezolválására. Az (I) általános képletben R.! és R2 Ci _6 alkil-, fenil-, fenil-Ci_4 alkil-, hidroxi-C!_4 alkil- vagy halogén-Ci_6 alkil-csoportot jelent, Rí pedig még hidrogénatomot is jelenthet, azzal a megkötéssel, hogy az R2 csoport térkitöltése legalább kétszerese az Rí csoporténak. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy valamilyen (I) általános képletű alkohol DL-izomer-elegyét egy optikailag inaktív (II) általános képletű karbonsavval vagy annak halogenid-származékával vagy anhidridjével észterezzük — a (II) általános képletben Ar adott esetben helyettesített fenilcsoportot vagy egy heterociklusos csoportot, előnyösen indolilcsoportot jelent, amely az alkalmazott reakciókörülmények között töltésmentes, Q jelentése metilén-, etilén- vagy metilidén-csoport, és X jelentése hidrogén- vagy halogénatom, hidroxil-, amino- vagy acil-amino-csoport, és a kapott észtert 6,5 és 8,5 pH-értékek között, 15-40 °C-on, a hidrolizálandó észterhez viszonyítva 0,1-20 súly% - adott esetben hordozóhoz kötött - a-kimotripszinnel hidrolizáljuk, majd a hidrolizátumból önmagában ismert módon elkülönítjük az (I) általános képletű alkohol egyik optikailag aktív izomeijét, és kívánt esetben a visszamaradt észterből önmagában ismert módon hidrolízissel felszabadítjuk az (I) általános képletű alkohol másik optikailag aktív izomerjét. A találmány szerinti eljárás minden olyan 1-karboxi-alkohol rezolválására alkalmazható, amelyben az aszimmetrikus szénatomhoz kapcsolódó Rj és R2 csoport térkitöltésének aránya legalább 1 :2-nek megfelelő érték. További feltételt jelent, hogy az R( és R2 csoportok egyike se lépjen reakcióba a hidrolízist katalizáló a-kimotripszinnel, ellenkező esetben ugyanis mellékreakciók zajlanak le, amelyek a rezolválást megnehezítik vagy lehetetlenné teszik. Ilyen, a-kimotripszinnel szemben közömbös szerves csoportok az alkil-, aril-, hidroxi-alkil- és a halogén-alkil-csoportok. Észterező reagensként a-kimotripszinre specifikus karbonsavakat vagy ezek reakcióképes származékait, például a megfelelő halogenid-származékokat, savanhidrideket vagy észtereket alkalmazhatjuk. Miként ismert, a leírásban szereplő II általános képletű karbonsavak, illetve ezek származékainak az észterei az a-kimotripszin úgynevezett specifikus szubsztrátjai. A specifikusság jelen esetben azt jelenti, hogy az a-kimotripszin specifikusan a /5-aril-propionsavak és a 7-aril-vajsavak észterkötéseit hidrolizálja, másrészt pedig azt, hogy ezek az észterek mintegy 20-30-szor gyorsabban reagálnak az enzimmel, mint egy nem specifikus karbonsav (pl. ecetsav) észtere. Ezek a savak optikailag inaktív vagy L-konfigurációjú karbonsavak lehetnek, az a-kimotripszin ugyanis a D-konfigurációjú 0-aril-propionsavak és a y-aril-vajsavak észterkötéseivel nem lép reakcióba. Az aromás csoport jellege a reakciót és a hidrolízis sebességét nem befolyásolja mindaddig, amíg ez a csoport az alkalmazott reakciókörülmények között töltésmentes. Észterképző reagensként tehát nem alkalmazhatunk olyan 0-aril-propionsav- és 7-aril-vajsav-származékokat, amelyek aromás csoportja a hidrolízis körülményei között iont képez. A (II) általános képletben tehát Ar jelentése lehet helyettesített vagy helyettesítetlen fenilcsoport vagy egy heteroaromás csoport, előnyösen indolilcsoport, Q jelentése metilén- vagy etiléncsoport. Az Ar és Q csoportok lehetséges képviselőivel kapcsolatban utalunk a következő szakirodalmi forrásokra: A. William és munkatársai, J. Chem. Soc. (B), 2401 (1971), A. Dupaix és munkatársai, B. B. R. C., 41, 464 (1970). A II általános képletben X jelenthet hidrogénatomot, metil-, amino-, acil-amino-csoportot vagy más, az enzimmel szemben közömbös szerves csoportot. Ezzel kapcsolatban utalunk a következő szakirodalmi forrásokra: J. E. Purdie és munkatársai, Can. J. Biochem., 48, 1058 (1970), D. W. Ingles és munkatársai: B. B. R. C., 23(5), 619 (1966), S. G. Cohen, J. A. C. S., 90(13), 3495 (1968). A felsoroltakon kívül még számos irodalmi adat bizonyítja, hogy a (II) általános képlettel jellemzett karbonsavak, illetve azok származékai az a-kimotripszin specifikus szubsztrátjai, hogy észtereik előállítása szakirodalomban közismert eljárásokon alapszik, és hogy ezen észtereket az a-kimotripszin hidrolizálja. A fenti változtatások a sav szerkezetében nem befolyásolják a szubsztrát specifitását tehát az enzimmel szembeni nagy reaktivitást. Ennek a nagy reaktivitásnak az a magyarázata, hogy az aromás gyűrű erősen kötődik az enzim hidrofób kötőhelyéhez, és ez a kötődés az enzim aktív helyéhez képest jó irányba orientálja az egész molekulát. Az a-kimotripszinre specifikus karbonsavak közül példaként a /3-fenil-propionsavat, y-fenil-vajsavat, transz-fahéjsavat, L-fenil-alanint, L-triptofánt, /3-fenil-t ej savat és a 0-fenil-a-Cl-propionsavat említjük meg. Kutatásaink során bebizonyítottuk, hogy a szubsztrát megkötődésében az alkohol rész általában nem játszik szerepet, és ez a magyarázata annak, hogy az alkohol oldaláról nem lép fel számottevő sztereospecificitás. Más a helyzet olyan alkohol részek esetében, amelyek COOH csoportot tartalmaznak. Ilyen például a leírásban szereplő C6Hs-CH2-CH2-COO-CH-COOH is. Ebben az I QHs esetben az ionizálható COOH csoport az enzim felületén kölcsönhatásba lép, s ez a kölcsönhatás rögzíti az alkohol rész konformációját is. Ennek következményeképp a D-, illetve az L-mandulasav esetében különböző csoportok (hidrogénatom és fenilcsoport) fogják térbelileg gátolni az enzim aktív helyének támadását az észter C=0 csoportjára. A két térgátlás a hidrogénatom és a fenilcsoport eltérő nagysága miatt természetesen különböző lesz, ami azt jelenti, hogy az egyik enantiomer reaktivitása nagymértékben meg fogja haladni a másikét tehát a reakció sztereospecifikus lesz, lehetőséget nyújtva ezzel a két enantiomer rezolválására. Ez a sztereospecificitás csakis az alkohol részen található két szubsztituens térkitöltésének a függvénye, és független az acil rész milyenségétől, feltéve, hogy az acil rész specifikus, ami szükséges a szubsztrát erős hidrofób kötődéséhez. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
