Способ получения оптически активного n-защищенного 3-аминопирро­лидина или оптически активного n-защищенного 3-аминопиперидина и соответствующих кетонов путем оптического разделения рацеми­ческих смесей аминов с использованием бактериальной омега-трансаминазы

Номер патента: 16471

Опубликовано: 30.05.2012

Авторы: Робинс Карен, Хене Маттиас, Борншойер Уве

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения оптически активного амина, включающий:

(a) обеспечение акцептора аминогруппы и рацемической смеси 3-аминопирролидина (3АР) или 3-амино­пиперидина (3APi), в каждом из которых у атома азота в кольце имеется защитная группа;

(b) осуществление взаимодействия акцептора аминогруппы и рацемической смеси соответствующего амина с (R)- или (S)-селективной трансаминазой;

(c) получение оптически активного амина, аминного продукта и кетонового продукта,

с последующим отделением оптически активного амина, полученного на стадии с), от реакционной смеси, полученной на стадии с).

2. Способ по п.1, в котором защитная группа является бензильной, трет-бутоксикарбонильной (Boc) или карбобензоксигруппой (Cbz).

3. Способ по п.1 или 2, в котором акцептор аминогруппы выбирают из группы, состоящей из фенилпировиноградной кислоты, ее соли, пировиноградной кислоты, ее соли, глиоксиловой кислоты, ее соли, ацетофенона, 2-кетоглутаровой кислоты, ее соли, ацетона, 3-оксомасляной кислоты, ее соли, 2-бутанона, 3-оксопирролидина (3-ОР), (3-пиридил)метилкетона (3-PMK), этилового эфира 3-оксомасляной кислоты (3-ОВЕЕ) и метилового эфира 3-оксопентановой кислоты (3-ОРМЕ).

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором получаемый аминный продукт представляет собой первичный амин или аминокислоту.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором (R)- или (S)-селективная трансаминаза представляет собой (R)- или (S)-селективную трансаминазу, полученную из Vibrio fluvialis, Alcaligenes denitrificans, Klebsiella pneumoniae или Bacillus thuringiensis.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором аминный продукт и/или кетоновый продукт, полученные на стадии с), на следующей стадии способа d) отделяют от реакционной смеси путем спонтанного декарбоксилирования, путем экстрагирования или выпаривания.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором оптически активный амин, полученный на стадии d), отделяют от реакционной смеси, полученной на стадии d).

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором защитную группу 1-N-защищенного 3АР или 1-N-защищенного 3APi, полученного на стадии с) или d), удаляют путем снятия защитных групп.

Текст

Смотреть все

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНОГО N-ЗАЩИЩЕННОГО 3 АМИНОПИРРОЛИДИНА ИЛИ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНОГО N-ЗАЩИЩЕННОГО 3-АМИНОПИПЕРИДИНА И СООТВЕТСТВУЮЩИХ КЕТОНОВ ПУТЕМ ОПТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ РАЦЕМИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ АМИНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ОМЕГА-ТРАНСАМИНАЗЫ Настоящее изобретение относится к получению оптически активных аминов, которые могут быть использованы как промежуточные продукты синтеза, например, фармацевтических продуктов. 016471 Настоящее изобретение относится к способу получения оптически активных хиральных аминов. Хиральные амины играют важную роль в фармацевтической, агрохимической и химической промышленности. Их часто используют в качестве промежуточных соединений или синтонов для получения различных физиологически, например фармацевтически, активных веществ, таких как цефалоспорин или производные пирролидина. В целом ряде вариантов использования хиральных аминов физиологической активностью обладает только одна конкретная оптически активная форма, либо (R)-, либо (S)энантиомер. Частично, указанная потребность удовлетворяется получением хиральных аминов путем кристаллизации диастереомерных солей посредством добавления хиральных карбоновых кислот (Breuer и др.,Angewandte Chemie (2004), 116, 806-843). В других химических способах используется энантиоселективный синтез, заключающийся в восстановлении прохиральных предшественников с двойными связямиC=N. Кроме того, известно о стереоселективном расщеплении рацематов при помощи различных ферментов, таких как протеазы, амидазы или липазы (Bornscheuer и Kazlauskas, Hydrolases in Organic Synthesis (2005), Wiley-VCH Weinheim). Также известно, что специфические трансаминазы, а именно-трансаминазы, пригодны для получения оптически активных аминокислот (Bratsch и др., Appl.A2 (1998), JP 63304986 A2 (1988), EP 0248357 A2 и Ziehr и др., Biotechnol. Bioeng. (1987) 29, 482-487). Однако данные способы известного уровня техники имеют различные недостатки. Хотя ферментативные процессы обычно в противоположность классическим способам проходят в удобных мягких условиях и обеспечивают приемлемую стереоселективность, для них постоянно нужны ферменты, субстратная специфичность, энантиоселективность и/или конверсия которых недостаточно высоки для промышленного осуществления этих способов. Кроме того, одним из наиболее значительных недостатков использования трансаминаз для получения оптически активных аминов является часто наблюдаемое явление ингибирования субстратом и продуктом. Следовательно, одной из задач настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованного способа получения оптически активных хиральных аминов,в частности способа с улучшенной субстратной специфичностью, повышенной конверсией и/или большей энантиоселективностью. Настоящее изобретение обеспечивает решение основополагающей технической проблемы, заключающейся в способе получения оптически активных хиральных аминов. Способ настоящего изобретения включает:(a) обеспечение акцептора аминогруппы и рацемической смеси 3-аминопирролидина (3 АР) или 3 аминопиперидина (3APi), в каждом из которых у атома азота в кольце имеется защитная группа;(b) осуществление взаимодействия акцептора аминогруппы и рацемической смеси соответствующего амина с (R)- или (S)-селективной трансаминазой;(c) получение оптически активного амина, аминного продукта и кетонового продукта,с последующим отделением оптически активного амина, полученного на стадии с), от реакционной смеси, полученной на стадии с). Реакция настоящего изобретения, в принципе, соответствует следующей схеме: В соответствии с настоящим изобретением рацемическая смесь 3-аминопирролидина (3 АР) или рацемическая смесь 3-аминопиперидина (3APi) имеет защитную группу у вторичного атома азота кольца,т.е. в положении 1, тогда как аминогруппа у хирального центра амина, т.е. в положении 3, участвующая в трансаминировании, не защищена. Наличие защитной группы способствует более эффективной конверсии защищенного амина, т.е. 1N-защищенного 3 АР или 1-N-защищенного 3APi, в нужный оптически активный хиральный амин. Таким образом, наличие защитной группы обуславливает более высокий выход нужного оптически активного хирального амина. Для сравнения, конверсия исходного амина без защитной группы у атома азота в кольце менее результативна. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает способ ферментативного расщепления 1-Nзащищенных аминов путем использования по меньшей мере одной (R)- или (S)-селективной трансаминазы для трансаминирования аминогруппы одного конкретного энантиомера в смеси энантиомеров 1-N-1 016471 защищенных хиральных аминов к акцептору аминогруппы, в результате чего образуется целевой оптически активный продукт. В контексте настоящего изобретения термины "ферментативное расщепление аминов" или "ферментативное расщепление рацемической смеси" означает оптическое разделение рацемической смеси путем стереоселективного ферментативного преобразования одного энантиомера. В зависимости от энантиоселективности конкретной используемой (R)- или (S)-селективной трансаминазы получают оптически активный хиральный амин с нужной оптической конфигурацией, т.е. либо (R)-, либо (S)-энантиомер. Таким образом, в результате использования в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для ферментативного расщепления (S)-селективной трансаминазы, (S)-энантиомер удаляется из рацемической смеси, и образуется целевой оптически активный (R)-энантиомер хирального амина, тогда как использование в другом варианте осуществления настоящего изобретения (R)селективной трансаминазы ведет к удалению из рацемической смеси (R)-энантиомера и образованию целевого оптически активного (S)-энантиомера. Помимо целевого оптически активного хирального амина в ходе реакции образуется кетоновый продукт - при трансаминировании рацемической смеси, аминный продукт - из использованного акцептора аминогруппы, и частично нерасщепленный нежелательный энантиомер, а также неиспользованный акцептор аминогруппы. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения защитная группа представляет собой трет-бутоксикарбонильную (Boc) группу. В другом предпочтительном варианте защитная группа представляет собой бензильную группу. В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения защитная группа представляет собой карбобензоксигруппу, также называемую бензилоксикарбонильной (Cbz) группой. В контексте настоящего изобретения трансаминаза представляет собой пиридоксалфосфатзависимый фермент, катализирующий перенос аминогрупп. Трансаминазы классифицированы в Е.С. 2.6.1.Х. В особо предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения трансаминаза является (R)- или (S)-селективной трансаминазой, конкретно в предпочтительном варианте осуществления это -трансаминаза. В контексте настоящего изобретения (R)- или (S)-селективная трансаминаза представляет собой фермент с классификационным кодом Е.С.2.6.1.18. Эти аминотрансаминазы отличаются тем, что в качестве субстрата для них нужны, главным образом, первичные амины. Кроме того, эти ферменты отличаются тем, что константа равновесия катализируемых (R) - или (S)-селективной трансаминазой реакций больше 1. (R)- или (S)-селективные трансаминазы, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, описаны, например, в работах Iwasaki и др., Biotechnol. Bioeng. (1997), 55, 348358, Shin и Kim, Book of Absrtacts, 217th ACS National Meeting, Anaheim, Калифорния, 21-25 марта (1999),180, Shin и Kim, Biosc. Biotechnol. Biochem. (2001), 65, 1782-1788 и Shin и Kim, Biotechnol. Bioeng. (1998),60, 534-540. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения (R)- или (S)селективная трансаминаза, используемая в описываемом способе, представляет собой (R)- или (S)селективную трансаминазу, полученную из Vibrio fluvialis, в частности из штамма JS17, Alcaligenes denitrificans, в частности из штамма Y2k-2, Klebsiellapneumoniae, в частности из штамма YS2F или Bacillusthuringiensis, в частности из штамма JS64 (обозначение штаммов см. в работе Shin и Kim, 1998, указанной выше). Конечно, в контексте настоящего изобретения под термином (R)- или (S)-селективная трансаминаза также понимается экстракт организма, такого как микроорганизм или клетка, содержащий (R)или (S)-селективную трансаминазу, или собственно живые или мертвые клетки или микроорганизмы,содержащие (R)- или (S)-селективную трансаминазу. Такие микроорганизмы или клетки или экстракт или фермент трансаминаза могут быть использованы в иммобилизованной или неиммобилизованной форме. (R)- или (S)-селективная трансаминаза также может быть рекомбинантно полученной, встречающейся в природе или генетически модифицированной (R)- или (S)-селективной трансаминазой, которая частично или полностью кодирована последовательностью нуклеиновых кислот или ее производной,содержащейся в одном или более указанном выше организме или эквивалентной ей. В контексте настоящего изобретения термин оптически активный хиральный амин относится к тому же предмету, что и термин энантиомерно активный хиральный амин. Эти термины, в частности, относятся к препарату, который, по существу, а в еще более предпочтительном варианте осуществления изобретения совсем не содержит нежелательного энантиомера. Следовательно, оптически активный хиральный амин, по существу, содержит избыток одного энантиомера или даже состоит только из одного энантиомера. В частности, в контексте настоящего изобретения, оптически активный хиральный амин обладает оптической чистотой по меньшей мере 70, 80, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99,5, 99,6, 99,7, 99,8% и,в частности, по меньшей мере 99,9%. В контексте настоящего изобретения оптическая чистота приведена в % избытка одного энантиомера относительно другого энантиомера. Таким образом, оптическая чистота в % представляет собой отношение разности концентраций (R)- и (S)-энантиомеров и суммы концентраций обоих энантиомеров(оптическая чистота А в %=([А]-[В]):([А]+[В])100, где А и В обозначены концентрации (R)- и (S)-2 016471 энантиомеров или наоборот). В соответствии с настоящим изобретением является предпочтительным, чтобы рацемическая смесь хирального амина преобразовывалась в целевой оптически активный хиральный амин со степенью конверсии, по меньшей мере, 30, 40, 45, 46, 47, 48, 49, в частности 50%. Концентрации для анализа оптической чистоты и конверсии можно определить, например, при помощи жидкостной хроматографии высокого давления, газовой хроматографии или фото- и люминесцентного анализа. В соответствии с настоящим изобретением можно показать, что наличие защитной группы оказывает положительное влияние на скорость конверсии и, таким образом, способствует повышению выхода(R)-3-аминопирролидина при использовании (S)-специфической трансаминазы. Кроме того, защитная группа также оказывает, хотя и менее выраженное, влияние на скорость конверсии 3-аминопиперидина и положительно воздействует на селективность фермента. В контексте настоящего изобретения акцептор аминогруппы представляет собой молекулу, содержащую кето-группу и способную акцептировать аминогруппу, переносимую от донора аминогруппы,т.е. в данном случае, от амина рацемической смеси аминов, (R)- или (S)-селективной трансаминазой. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения акцептор аминогруппы является -кетокислотой. В еще более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения акцептор аминогруппы подбирают из группы, в которую входят фенилпировиноградная кислота, ее соль, пировиноградная кислота, ее соль, глиоксиловая кислота, ее соль, ацетофенон, 2-кетоглутаровая кислота, ее соль, ацетон, 3-оксомасляная кислота, ее соль и 2-бутанон. Кроме того, в дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения в качестве акцепторов аминогруппы также могут быть использованы 3-оксопирролидин (3-ОР), (3-пиридил)метилкетон (3-PMK), этиловый эфир 3 оксомасляной кислоты (3-ОВЕЕ) или метиловый эфир 3-оксопентановой кислоты (3-ОРМЕ). В соответствии с настоящим изобретением аминным продуктом, получаемым в результате конверсии акцептора аминогруппы - фенилпировиноградной кислоты - является фенилаланин. Аминным продуктом, получаемым в результате конверсии акцептора аминогруппы - пировиноградной кислоты - является аланин. Аминным продуктом, получаемым в результате конверсии акцептора аминогруппы - глиоксиловой кислоты - является глицин. Аминным продуктом, получаемым в результате конверсии акцептора аминогруппы - ацетофенона - является 1-фенилэтиламин. Аминным продуктом, получаемым в результате конверсии акцептора аминогруппы - 2-кетоглутаровой кислоты - является глутаминовая кислота. Аминным продуктом, получаемым в результате конверсии акцептора аминогруппы - ацетона - является изопропиламин. Аминным продуктом, получаемым в результате конверсии акцептора аминогруппы - 3 оксомасляной кислоты - является 3-аминомасляная кислота. Аминным продуктом, получаемым в результате конверсии акцептора аминогруппы - 2-бутанона является втор-бутиламин. Аминным продуктом,получаемым в результате конверсии акцептора аминогруппы - этилового эфира 3-оксомасляной кислоты(3-ОВЕЕ) - является 3-аминомасляная кислота. Аминным продуктом, получаемым в результате конверсии акцептора аминогруппы - метилового эфира 3-оксопентановой кислоты (3-ОРМЕ) - является метиловый эфир 3-аминопентановой кислоты. Следовательно, при получении нужного оптически активного хирального амина в предпочтительном варианте осуществления изобретения от использования (R)- или (S)-селективной трансаминазы зависит получение (S)- или (R)-энантиомера указанного хирального амина. В соответствии с настоящим изобретением, кетоновым продуктом, получаемым настоящим способом, является 1-N-защищенный пирролидин-3-он или 1-N-защищенный пиперидин-3-он. Способ настоящего изобретения включает осуществление взаимодействия рацемической смеси 1N-защищенного 3-аминопирродилина (3 АР) с (S)- или (R)-селективной трансаминазой и акцептором аминогруппы с получением оптически активного (R) или (S) 1-N-защищенного 3 АР. Способ настоящего изобретения также включает осуществление взаимодействия рацемической смеси 1-N-защищенного 3 аминопиперидина (3APi) с (R)- или (S)-селективной трансаминазой и акцептором аминогруппы с получением оптически активного (S) или (R) 1-N-защищенного 3 АР 1. В соответствии со способом настоящего изобретения защитная группа полученного 1-Nзащищенного 3 АР или 1-N-защищенного 3APi может быть удалена любым известным в данной области способом снятия защитных групп. Способ удаления трет-бутоксикарбонильной (Boc) группы с использованием концентрированной HCl и ацетона описан, например, в работе Coffey и др., Org. Proc. Res. Dev.,8(6)(2004), с. 945-947. В особенно предпочтительном варианте осуществлении настоящего изобретения акцептор аминогруппы и рацемическая смесь аминов вступают в реакцию с трансаминазой в водной среде, например,физиологическом буферном растворе. В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения реакцию трансаминирования осуществляют при рН от 5 до 9, в частности от 7 до 8,5. В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения эту реакцию осуществляют при температуре от 10 до 65 С, предпочтительно от 20 до 50 С, в частности от 18 до 25 С, предпочтительно при комнатной температуре или температуре от 34 до 39 С, в частности 37 С. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения акцептор аминогруппы и рацемическую смесь аминов берут в молярном отношении от 1:1 до 1:10, в частности от 1:1 до 1:4. В предпочтительном варианте-3 016471 осуществления настоящего изобретения ферментативная активность может составлять от 1 до 20000 мкмоль/мин. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу получения оптически активного хирального амина согласно описанному выше, в соответствии с которым на первой стадии способа а) обеспечивают акцептор аминогруппы и рацемическую смесь 3 аминопирролидина (3 АР) или 3-аминопиперидина (3APi), в каждом из которых у атома азота в кольце имеется защитная группа, на второй стадии способа b) эта рацемическая смесь хирального амина и акцептор аминогруппы вступают в реакцию по меньшей мере с одной -трансаминазой, на третьей стадии способа с) получают оптически активный хиральный амин, аминный продукт и кетоновый продукт, и в котором на дополнительной технологической стадии d) кетоновый продукт и/или аминный продукт, полученные на стадии с), отделяют от полученной реакционной смеси, в частности отделяют путем выпаривания или экстрагирования. В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения полученный кетоновый продукт может быть отделен в ходе спонтанного декарбоксилирования. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения кетоновый и/или аминный продукт, полученный на стадии с), непрерывно отделяют от реакционной смеси предпочтительно путем непрерывного экстрагирования. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения кетоновый продукт может быть отделен с использованием двухфазной системы или ферментативного мембранного реактора путем непрерывного экстрагирования. Эти особенно предпочтительные варианты осуществления изобретения обеспечивают преимущество, заключающееся в получении нужной степени конверсии, поскольку кетоновый продукт, являющийся в данном процессе побочным продуктом, отделяют от равновесной реакционной смеси. Реакция смещается в сторону образования продуктов, следовательно, обеспечивается высокая стереоселективность при конверсии в заданные продукты. Отделение кетонового продукта особенно желательно, поскольку в этом случае минимизируется ингибирование продуктом. Дополнительные предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны в дополнительных пунктах формулы изобретения. Более подробно настоящее изобретение поясняется следующими примерами. Пример 1. Ферментативное расщепление (R,S)-B3AP. В настоящем примере (S) -трансаминаза из Vibrio fluvialis (Julich Chemical Solutions, Германия),далее именуемая ТА 7, и (S) -трансаминаза из Alcaligenes denitrificans (Julich Chemical Solutions, Германия), далее именуемая ТА 8, были использованы в реакционной смеси в конечной концентрации 4 ед./мл в 50 мМ трис-HCl, рН 7. Раствор рацемической смеси 10 мМ (конечная концентрация) (R,S)-B3AP (N-1boc-аминопирролидин) (20 мкмоль) использовали в качестве эдукта и проводили реакцию с ТА 7 или ТА 8 в реакционной смеси при 37 С в течение 15 ч, используя в качестве акцептора аминогруппы пируват в конечной концентрации 10 мМ. В результате 15 ч взаимодействия с (S) -трансаминазой ТА 7 получен оптически активный амин(R)-B3AP с оптической чистотой 62,50,5% при конверсии 39,05%. В результате 15 ч взаимодействия с (S) -трансаминазой ТА 8 получен оптически активный амин(R)-B3AP с оптической чистотой 97,50,5% при конверсии 47,65%. Очевидно, что получена высокая или даже очень высокая оптическая чистота, величина которой близка к значению, ожидаемому для идеального стереоселективного фермента. Также было отмечено,что в случае ТА 7 оптическая чистота относительно ниже, наиболее вероятно, из-за более низкой конверсии. Пример 2. Ферментативное расщепление (R,S)-1-N-Boc-3-аминопиперидина. Для ферментативного расщепления рацемической смеси (R,S)-1-N-Boc-3-аминопиперидина (конечная концентрация 10 мМ) с пируватом в качестве акцептора аминогрупп (конечная концентрация 10 мМ) использовали (S) -трансаминазу ТА 8 в буферном растворе 50 мМ фосфата натрия, рН 7,5. При концентрации фермента 2 ед./мл ТА 8 оптическая чистота полученного оптически активного (R)-1-N-Boc3-аминопиперидина, равная 700,5%, была достигнута спустя 72 ч с начала реакции при 37 С и конверсии 545%. При использовании 20 ед./мл ТА 8 при тех же условиях реакции оптическая чистота полученного (R)-1-N-Boc-3-аминопиперидина составила 98,50,5% при конверсии 725%. Пример 3. Получение оптически активного (R)-B3AP путем расщепления рацемической смеси. Использовали 230 мг (0,85 ммоль) рацемической смеси (R,S)-В 3 АР в конечной концентрации 10 мМ и 0,8 ед./мл (S) -трансаминазы ТА 8. В качестве акцептора аминогруппы использовали пируват в конечной концентрации 10 мМ. Реакцию осуществляли при рН 8 в буферном растворе 50 мМ фосфата калия при температуре 37 С. Избыток энантиомеров определяли при помощи газовой хроматографии. Через 7 ч после начала реакции было получено 89,4 мг оптически активного (R)-B3AP с оптической чистотой 98,70,5% и выходом 395% (0,33 ммоль). После завершения реакции рН отрегулировали при помощи 5N HCl с рН 5. Образовавшийся В 3 ОР экстрагировали четыре раза, каждый раз 75 мл дихлорметана. При помощи тонкослойной хроматографии-4 016471 наличия В 3 ОР в реакционном растворе не обнаружено. Затем, рН отрегулировали при помощи раствораKOH с рН 13 и три раза осуществили экстракцию, каждый раз 100 мл дихлорметана. При помощи тонкослойной хроматографии была обнаружена только одна полоса В 3 АР. Органические фазы, содержащие В 3 ОР и В 3 АР, соединили, высушили безводным сульфатом натрия, после чего солюбилизатор испарили. Затем сняли ЯМР-спектры 1 Н и 13 С (300 МГц). В качестве кетонового продукта было получено 103,6 мг Вос-3-пирролидинона, что соответствует конверсии 445%. Кроме того, был получен аминный продукт - аланин. Оказалось эффективным селективное удаление аминного продукта - аланина, например, путем ферментативной реакции с аланиндегидрогеназой, поскольку это снижает до минимума ингибирование продуктом - образующимся аланином, что, в свою очередь, дает возможность использования более высоких концентраций амина - эдукта реакции. То же справедливо для ацетона. Степень конверсии можно повысить путем использования в качестве акцептора аминогрупп ацетона, который - после превращения в аминный продукт изопропиламин - может быть удален из реакционного продукта при пониженном давлении. Пример 4. Оптическое разделение рацемической смеси 1-N-бензил-3-аминопирролидина (Ве 3 АР) трансаминазой из Vibrio fluvialis. В пробирку объемом 1,5 мл поместили: 10 мкл раствора (R,S)-Be3AP в диметилсульфоксиде (конечная концентрация 5 мМ); 20 мкл пиридоксальфосфата, 10 мМ (конечная концентрация 0,2 мМ); 100 мкл пирувата, 100 мМ (конечная концентрация 10 мМ); 830 мкл буферного раствора фосфата натрия, 50 мМ, рН 8. Реакция началась при добавлении 40 мкл трансаминазы из Vibrio fluvialis, что соответствует 7 ед./мл. Пробы отбирали через 0, 10, 30 и 60 мин. Данные о ходе реакции и оптической чистоте приведены в таблице.%eeR - энантриомерный избыток (R)-энантиомера в %. Эти данные свидетельствуют, что Vf1-трансаминаза обладает высокой активностью конверсии Ве 3 АР. Пример 5. Оптическое разделение рацемической смеси (R,S)-Cbz-3-аминопирролидина (С 3 АР) трансаминазой из Vibrio fluvialis. В пробирку объемом 1,5 мл поместили: 10 мкл раствора (R,S)-C3AP в диметилсульфоксиде (конечная концентрация 5 мМ); 20 мкл пиридоксальфосфата, 10 мМ (конечная концентрация 0,2 мМ); 100 мкл пирувата, 100 мМ (конечная концентрация 10 мМ); 830 мкл буферного раствора фосфата натрия, 50 мМ, рН 8. Реакция началась при добавлении 40 мкл трансаминазы из Vibrio fluvialis, что соответствует 7 ед./мл. Пробы отбирали через 0, 10, 30 и 60 мин. Уже через 10 мин в пробе был зафиксирован энантиомерный избыток (R)-C3AP 97,3%eeR. Через 30 мин наличия (S)-энантиомера не обнаружено. Пример 6. Оптическое разделение рацемической смеси (R,S)-1-N-Вос-3-аминопиперидина (B3APi) трансаминазой из Vibrio fluvialis. В пробирку объемом 1,5 мл поместили: 100 мкл раствора (R,S)-B3APi гидрохлорида в воде (конечная концентрация 5 мМ); 20 мкл пиридоксальфосфата, 10 мМ (конечная концентрация 0,2 мМ); 100 мкл пирувата, рН 8, 100 мМ (конечная концентрация 10 мМ); 580 мкл буферного раствора фосфата натрия, 50 мМ, рН 8. Реакция началась при добавлении 200 мкл трансаминазы из Vibrio fluvialis, что соответствует 35 ед./мл. Пробы отбирали через 10, 30, 60 мин, 2 ч, 4 ч и 18 ч. Через 4 ч в пробе был зафиксирован энантиомерный избыток 96,3%eeR. Конверсия составила 555%. Хотя было необходимо использовать большое количество фермента, было показано, что трансаминазу Vibrio fluvialis можно использовать для оптического разделения (R,S)-B3Api. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения оптически активного амина, включающий:(a) обеспечение акцептора аминогруппы и рацемической смеси 3-аминопирролидина (3 АР) или 3-аминопиперидина (3APi), в каждом из которых у атома азота в кольце имеется защитная группа;(b) осуществление взаимодействия акцептора аминогруппы и рацемической смеси соответствующего амина с (R)- или (S)-селективной трансаминазой;(c) получение оптически активного амина, аминного продукта и кетонового продукта,с последующим отделением оптически активного амина, полученного на стадии с), от реакционной смеси, полученной на стадии с). 2. Способ по п.1, в котором защитная группа является бензильной, трет-бутоксикарбонильной (Boc) или карбобензоксигруппой (Cbz). 3. Способ по п.1 или 2, в котором акцептор аминогруппы выбирают из группы, состоящей из фенилпировиноградной кислоты, ее соли, пировиноградной кислоты, ее соли, глиоксиловой кислоты, ее соли, ацетофенона, 2-кетоглутаровой кислоты, ее соли, ацетона, 3-оксомасляной кислоты, ее соли,2-бутанона, 3-оксопирролидина (3-ОР), (3-пиридил)метилкетона (3-PMK), этилового эфира 3-оксомасляной кислоты (3-ОВЕЕ) и метилового эфира 3-оксопентановой кислоты (3-ОРМЕ). 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором получаемый аминный продукт представляет собой первичный амин или аминокислоту. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором (R)- или (S)-селективная трансаминаза представляет собой (R)- или (S)-селективную трансаминазу, полученную из Vibrio fluvialis, Alcaligenesdenitrificans, Klebsiella pneumoniae или Bacillus thuringiensis. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором аминный продукт и/или кетоновый продукт, полученные на стадии с), на следующей стадии способа d) отделяют от реакционной смеси путем спонтанного декарбоксилирования, путем экстрагирования или выпаривания. 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором оптически активный амин, полученный на стадии d), отделяют от реакционной смеси, полученной на стадии d). 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором защитную группу 1-N-защищенного 3 АР или 1-N-защищенного 3APi, полученного на стадии с) или d), удаляют путем снятия защитных групп.

МПК / Метки

МПК: C12P 17/10, C12P 7/26, C12P 17/12, C12P 41/00

Метки: кетонов, разделения, смесей, активного, омега-трансаминазы, использованием, 3-аминопиперидина, оптического, n-защищенного, бактериальной, соответствующих, получения, аминов, путем, рацемических, 3-аминопирролидина, способ, оптически

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/7-16471-sposob-polucheniya-opticheski-aktivnogo-n-zashhishhennogo-3-aminopirrolidina-ili-opticheski-aktivnogo-n-zashhishhennogo-3-aminopiperidina-i-sootvetstvuyushhih-ketonov-putem-optiche.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения оптически активного n-защищенного 3-аминопирро­лидина или оптически активного n-защищенного 3-аминопиперидина и соответствующих кетонов путем оптического разделения рацеми­ческих смесей аминов с использованием бактериальной омега-трансаминазы</a>

Похожие патенты