PL247882B1 - Method of obtaining (S)-(+)-ibuprofen - Google Patents

Method of obtaining (S)-(+)-ibuprofen

Info

Publication number
PL247882B1
PL247882B1 PL441467A PL44146722A PL247882B1 PL 247882 B1 PL247882 B1 PL 247882B1 PL 441467 A PL441467 A PL 441467A PL 44146722 A PL44146722 A PL 44146722A PL 247882 B1 PL247882 B1 PL 247882B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
ibuprofen
mmol
obtaining
lipase
added
Prior art date
Application number
PL441467A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL441467A1 (en
Inventor
Anna Wolny
Anna Chrobok
Agnieszka Siewniak
Piotr Latos
Original Assignee
Politechnika Slaska Im Wincent
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Slaska Im Wincent filed Critical Politechnika Slaska Im Wincent
Priority to PL441467A priority Critical patent/PL247882B1/en
Publication of PL441467A1 publication Critical patent/PL441467A1/en
Publication of PL247882B1 publication Critical patent/PL247882B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/003Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions
    • C12P41/005Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions by esterification of carboxylic acid groups in the enantiomers or the inverse reaction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C57/00Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C57/30Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms containing six-membered aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/62Carboxylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/645Fungi ; Processes using fungi
    • C12R2001/66Aspergillus
    • C12R2001/69Aspergillus oryzae
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania (S)-(+)-ibuprofenu, który polega na tym, że reakcję estryfikacji, prowadzi się w obecności racematu ibuprofenu w ilości 1 mmol, do którego wprowadza się 0,5 mmol do 5 mmol alkoholu, następnie otrzymaną mieszaninę rozpuszcza się 0,5 ml do 5 ml w rozpuszczalnikach organicznych lub cieczach jonowych, po czym dodaje od 0,3 ml do 5 ml biokatalizatora w postaci lipazy z Aspergillus Oryzae, korzystnie 1,5 ml lipazy na 1 mmol ibuprofenu, reakcję prowadzi się w wytrząsarce w zakresie temperatur od 15°C do 40°C, w czasie 8h do 96h korzystnie 48 godzin, rozdziela przez destylację i poddaje hydrolizie.The subject of the application is a method for obtaining (S)-(+)-ibuprofen, which consists in carrying out the esterification reaction in the presence of 1 mmol of ibuprofen racemate, to which 0.5 mmol to 5 mmol of alcohol is added, then the obtained mixture is dissolved in 0.5 ml to 5 ml in organic solvents or ionic liquids, after which 0.3 ml to 5 ml of a biocatalyst in the form of lipase from Aspergillus Oryzae is added, preferably 1.5 ml of lipase per 1 mmol of ibuprofen, the reaction is carried out in a shaker at a temperature range from 15°C to 40°C, for 8 h to 96 h, preferably 48 h, separated by distillation and subjected to hydrolysis.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania (S)-(+)-ibuprofenu mający zastosowanie w medycynie. Ibuprofen należy to niesteroidowych leków o działaniu przeciwbólowym, przeciwzapalnym i przeciwgorączkowym. Centrum stereogeniczne w cząsteczce ibuprofenu sprawia, że występuje on w postaci (S)-(+)-ibuprofenu oraz (R)-(-)-ibuprofenu. Aktywną formą o działaniu leczniczym jest (S)-(+)-ibuprofen, natomiast (R)-(-)-ibuprofen może powodować zaburzenia układu pokarmowego i układu krążenia oraz różnego typu bóle (A. M. Evans, Clin. Rheumatol. 2001,20, 9-14). Ibuprofen jako lek jest stosowany w postaci racematu. Skutki uboczne zażywania (R)-(-)-ibuprofenu i wysoka aktywność lecznicza (S)-(+)-ibuprofenu sprawiają, że izolacja (S)-(+)-ibuprofenu z mieszaniny racemicznej, ma istotne znaczenie.The invention concerns a method for obtaining (S)-(+)-ibuprofen for use in medicine. Ibuprofen is a nonsteroidal drug with analgesic, anti-inflammatory, and antipyretic effects. The stereogenic center in the ibuprofen molecule allows it to exist in the forms of (S)-(+)-ibuprofen and (R)-(-)-ibuprofen. The active form with therapeutic activity is (S)-(+)-ibuprofen, while (R)-(-)-ibuprofen can cause gastrointestinal and circulatory system disorders and various types of pain (A. M. Evans, Clin. Rheumatol. 2001, 20, 9-14). Ibuprofen is used as a drug in the form of the racemate. The side effects of taking (R)-(-)-ibuprofen and the high therapeutic activity of (S)-(+)-ibuprofen make the isolation of (S)-(+)-ibuprofen from the racemic mixture of great importance.

Dotychczas zostały opracowane metody izolowania (S)-(+)-ibuprofenu z mieszaniny racemicznej w postaci: wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), krystalizacji diastereoizomerów oraz rozdziału kinetycznego poprzez reakcję estryfikacji i hydrolizy. Metoda HPLC polega na rozdzieleniu enancjomerów na chiralnej fazie stacjonarnej opartej na celulozie, amylozie, cyklodekstrynach lub aminokwasach. Niedogodnością powyższej metody jest kosztowne chiralne wypełnienie kolumn chromatograficznych, które sprawiają, że metoda nie jest stosowana na dużą skalę. Metoda krystalizacji diastereoizomerów wymaga użycia drogich chiralnych substancji, które umożliwią przekształcenie jednego z izomerów, w bardziej lub mniej rozpuszczalny w wodzie związek (C. Jose, M. V. Toledo, L. E. Briand, Crit. Rev. Biotechnol. 2016, 36, 891-903).To date, methods have been developed for isolating (S)-(+)-ibuprofen from the racemic mixture. These methods include high-performance liquid chromatography (HPLC), crystallization of diastereomers, and kinetic resolution via esterification and hydrolysis. HPLC involves the separation of enantiomers on a chiral stationary phase based on cellulose, amylose, cyclodextrins, or amino acids. A disadvantage of this method is the expensive chiral packing of the chromatographic columns, which prevents its use on a large scale. The crystallization of diastereomers requires the use of expensive chiral substances that enable the conversion of one of the isomers into a more or less water-soluble compound (C. Jose, M. V. Toledo, L. E. Briand, Crit. Rev. Biotechnol. 2016, 36, 891-903).

Rozdział racematu ibuprofenu poprzez reakcję estryfikacji w obecności enzymatycznego katalizatora ma wysoki potencjał przemysłowy. Metoda polega na wykorzystaniu różnic szybkości reakcji estryfikacji (S)-(+)-ibuprofenu i (R)-(-)-ibuprofenu wobec enzymu z otrzymaniem estru tylko jednego z enancjomerów. Następnie pozostały enancjomer ibuprofenu i ester mogą zostać rozdzielone przez destylację. W enzymatycznej estryfikacji racematu ibuprofenu stosowano lipazy z Candida rugosa, Rhizomucor miehei, które katalizowały estryfikację (S)-(+)-ibuprofenu oraz lipazę B z Candida antarctica, która konwertowała (R)-(-)-ibuprofen. W opisywanym procesie stosowano także inne enzymy w postaci lipazy z Candida sp, Aspergillus niger, jednakże uzyskiwane wyniki (konwersja i enancjoselektywność) procesu były niskie (C. Jose, M. V, Toledo, L. E, Briand, Crit, Rev. Biotechnol. 2016, 36, 891-903). Uzyskanie równocześnie wysokiej konwersji (maksimum 50%) oraz enancjoselektywności (powyżej 90%) jest bardzo trudne zarówno dla zastosowania enzymów w postaci natywnej jak i immobilizowanej. Najlepsze wyniki uzyskane w enzymatycznym rozdziale kinetycznym przedstawiają się następująco. Zastosowanie mikrokryształów pokrytych białkiem z lipazy z Candida rugosa pozwoliło na osiągnięcie konwersji 49,83%, enancjoselektywność 97,3% po 8 h. Reakcja była prowadzona w izooktanie z zastosowaniem jako alkoholu izooktanolu (S. Huang, X. Li, L. Xu, C. Ke, R. Zhang, Y. Yan, Appl. Biochem. Biotechnol. 2015, 177, 36-47). Przeprowadzenie procesu w cykloheksanie z użyciem 1-propanolu w obecności lipazy z Candida rugosa pozwoliło na uzyskanie 44,2% konwersji i 68,3% enancjoselektywności po 144 h (T. Siódmiak, J. K. Rumiński, M. P. Marszałł, Curr. Org. Chem. 2012, 16, 972-977).Separation of racemate ibuprofen by esterification in the presence of an enzymatic catalyst has high industrial potential. This method utilizes the differential rates of esterification of (S)-(+)-ibuprofen and (R)-(-)-ibuprofen in the presence of an enzyme, yielding an ester of only one enantiomer. The remaining ibuprofen enantiomer and ester can then be separated by distillation. Lipases from Candida rugosa and Rhizomucor miehei were used in the enzymatic esterification of racemate ibuprofen, which catalyzed the esterification of (S)-(+)-ibuprofen, and lipase B from Candida antarctica, which converted (R)-(-)-ibuprofen. In the described process, other enzymes, such as lipase from Candida sp. and Aspergillus niger, were also used, however, the obtained results (conversion and enantioselectivity) of the process were low (C. Jose, M. V, Toledo, L. E, Briand, Crit, Rev. Biotechnol. 2016, 36, 891-903). Obtaining simultaneously high conversion (maximum 50%) and enantioselectivity (above 90%) is very difficult, both for the use of enzymes in their native and immobilized forms. The best results obtained in enzymatic kinetic resolution are as follows. The use of microcrystals coated with Candida rugosa lipase protein allowed to achieve 49.83% conversion and 97.3% enantioselectivity after 8 h. The reaction was carried out in isooctane using isooctane as the alcohol (S. Huang, X. Li, L. Xu, C. Ke, R. Zhang, Y. Yan, Appl. Biochem. Biotechnol. 2015, 177, 36-47). Carrying out the process in cyclohexane using 1-propanol in the presence of Candida rugosa lipase allowed to obtain 44.2% conversion and 68.3% enantioselectivity after 144 h (T. Siódmiak, J. K. Rumiński, M. P. Marszałł, Curr. Org. Chem. 2012, 16, 972-977).

Dotychczas znana metoda rozdziału racematu ibuprofenu przez rozdział kinetyczny polega na immobilizacji lipazy z Rhizomucor miehei na zmodyfikowanej krzemionce. Reakcje prowadzi się w bezwodnym izooktanie w temperaturze 0°C w czasie 24 h. Uzyskano wysoką enancjoselektywność 92%, jednakże konwersja była niska 23.7% (M. Mohammadi, S. Gandomkar, Z. Habibi, M. Yousefi, RSC Adv. 2016, 6, 52838-52849).The previously known method for the resolution of ibuprofen racemate by kinetic resolution involves the immobilization of lipase from Rhizomucor miehei on modified silica. The reactions were carried out in anhydrous isooctane at 0°C for 24 h. A high enantioselectivity of 92% was obtained, however, the conversion was low at 23.7% (M. Mohammadi, S. Gandomkar, Z. Habibi, M. Yousefi, RSC Adv. 2016, 6, 52838-52849).

Z literatury niepatentowej E. Miyako, T. Maruyama, N. Kamtya, M. Goto, Chem. Commun., 2003, 2926-2927 znane są próby zastosowania lipazy z Aspergillus Oryzae (Novo) wśród innych enzymów w enancjoselektywnym transporcie (S)-(+)-ibuprofenu przy wykorzystaniu membrany modyfikowanej cieczą jonową. Jednakże zastosowanie tej lipazy w opisanym układzie skutkowało bardzo niskimi wynikami konwersji i enancjoselektywności.From the non-patent literature E. Miyako, T. Maruyama, N. Kamtya, M. Goto, Chem. Commun., 2003, 2926-2927, there are known attempts to use lipase from Aspergillus Oryzae (Novo) among other enzymes in the enantioselective transport of (S)-(+)-ibuprofen using an ionic liquid-modified membrane. However, the use of this lipase in the described system resulted in very low conversion and enantioselectivity results.

Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest opracowanie nowej wysoko enancjoselektywnej metody otrzymywania (S)-(+)-ibuprofenu.The technical issue that needs to be solved is the development of a new, highly enantioselective method for obtaining (S)-(+)-ibuprofen.

Sposób otrzymywania (S)-(+)-ibuprofenu polega na tym, że reakcję estryfikacji, prowadzi się w obecności racematu ibuprofenu w ilości 1 mmol, do którego wprowadza się 0,5 mmol do 5 mmol alkoholu, następnie otrzymaną mieszaninę rozpuszcza się 0,5 ml do 5 ml w rozpuszczalnikach organicznych lub cieczach jonowych, po czym dodaje od 0,3 ml do 5 ml biokatalizatora w postaci lipazy z Aspergillus Oryzae, korzystnie 1,5 ml lipazy na 1 mmol ibuprofenu, reakcję prowadzi się w wytrząsarce w zakresie temperatur od 15°C do 40°C, w czasie 8 godzin do 96; godzin, korzystnie 48 godzin, rozdziela przez destylację i poddaje hydrolizie.The method for obtaining (S)-(+)-ibuprofen consists in carrying out the esterification reaction in the presence of 1 mmol of ibuprofen racemate, to which 0.5 mmol to 5 mmol of alcohol is added, then the obtained mixture is dissolved in 0.5 ml to 5 ml of organic solvents or ionic liquids, then from 0.3 ml to 5 ml of a biocatalyst in the form of lipase from Aspergillus Oryzae is added, preferably 1.5 ml of lipase per 1 mmol of ibuprofen, the reaction is carried out in a shaker at a temperature range from 15°C to 40°C, for 8 hours to 96 hours, preferably 48 hours, separated by distillation and subjected to hydrolysis.

Korzystnie w sposobie otrzymywania (S)-(+)-ibuprofenu według wynalazku jako alkohole stosuje się metanol, etanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-heksanol, 2-etylo-1-heksanol.Preferably, in the method for obtaining (S)-(+)-ibuprofen according to the invention, methanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-hexanol, 2-ethyl-1-hexanol are used as alcohols.

Korzystnie w sposobie otrzymywania (S)-(+)-ibuprofenu według wynalazku jako rozpuszczalniki organiczne stosuje się izooktan, cykloheksan, heksan, heptan, toluen, węglan propylenu, acetonitryl, dichlorometan.Preferably, in the method for obtaining (S)-(+)-ibuprofen according to the invention, isooctane, cyclohexane, hexane, heptane, toluene, propylene carbonate, acetonitrile, dichloromethane are used as organic solvents.

Korzystnie w sposobie otrzymywania (S)-(+)-ibuprofenu według wynalazku jako ciecze jonowe stosuje się bis(trifluorometano)sulfonoimidek 1-butylo-3-metyloimidazoliowy, bis(trifluorometano)sulfonoimidek 1-etylo-3-metyloimidazoliowy, etylosiarczan 1-etylo-3-metyloimidazoliowy oraz etylosiarczan 1-butylo-3-metyloimidazoliowy.Preferably, in the method for obtaining (S)-(+)-ibuprofen according to the invention, 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethane)sulfonimide, 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethane)sulfonimide, 1-ethyl-3-methylimidazolium ethyl sulfate and 1-butyl-3-methylimidazolium ethyl sulfate are used as ionic liquids.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.The subject of the invention is presented in embodiment examples.

Przykład 1Example 1

Metoda otrzymywania estru propylowego ibuprofenu: Do kolby okrągłodennej o pojemności 10 ml wprowadza się ibuprofen (1 mmol), 1 -propanol (2 mmol), izooktan 2 mL oraz 1,5 mL lipazy z Aspergillus Oryzae. Zawartość kolby wytrząsa się w wytrząsarce w temperaturze 20°C przez 48 h. Konwersja 45,2%, enancjoselektywność 99,9%.Method for obtaining ibuprofen propyl ester: To a 10 ml round-bottom flask are added ibuprofen (1 mmol), 1-propanol (2 mmol), 2 mL isooctane, and 1.5 mL lipase from Aspergillus Oryzae. The flask contents are shaken in a shaker at 20°C for 48 h. Conversion 45.2%, enantioselectivity 99.9%.

Przykład 2Example 2

Metoda otrzymywania estru propylowego ibuprofenu: Do kolby okrągłodennej o pojemności 10 ml wprowadza się ibuprofen (1 mmol), 1 -propanol (1,9 mmol), heksan 1,5 mL oraz 2 mL lipazy z Aspergillus Oryzae. Zawartość kolby wytrząsa się w wytrząsarce w temperaturze 24°C przez 44 h. Konwersja 43,7%, enancjoselektywność 96%.Method for obtaining ibuprofen propyl ester: To a 10 ml round-bottom flask are added ibuprofen (1 mmol), 1-propanol (1.9 mmol), 1.5 mL hexane, and 2 mL lipase from Aspergillus Oryzae. The flask contents are shaken in a shaker at 24°C for 44 h. Conversion 43.7%, enantioselectivity 96%.

Przykład 3Example 3

Metoda otrzymywania estru propylowego ibuprofenu: Do kolby okrągłodennej o pojemności 10 ml wprowadza się ibuprofen (1 mmol), 1-propanol (2,1 mmol), cykloheksan 2,2 mL oraz 1,9 mL lipazy z Aspergillus Oryzae. Zawartość kolby wytrząsa się w wytrząsarce w temperaturze 21°C przez 52 h. Konwersja 40,2%, enancjoselektywność 99%.Method for obtaining ibuprofen propyl ester: To a 10 ml round-bottom flask are added ibuprofen (1 mmol), 1-propanol (2.1 mmol), cyclohexane (2.2 mL), and lipase from Aspergillus Oryzae (1.9 mL). The flask contents are shaken in a shaker at 21°C for 52 h. Conversion 40.2%, enantioselectivity 99%.

Przykład 4Example 4

Metoda otrzymywania estru propylowego ibuprofenu: Do kolby okrągłodennej o pojemności 10 ml wprowadza się ibuprofen (1 mmol), 1-propanol (2,6 mmol), bis(trifluorometano)sulfonoimidek 1-butylo-3-metyloimidazoliowy 2,3 mL oraz 2,1 mL lipazy z Aspergillus Oryzae. Zawartość kolby wytrząsa się w wytrząsarce w temperaturze 30°C przez 56 h. Konwersja 36,9%, enancjoselektywność 90,4%. Przykład 5Method for obtaining ibuprofen propyl ester: To a 10 ml round-bottom flask are added ibuprofen (1 mmol), 1-propanol (2.6 mmol), 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethane)sulfonimide (2.3 mL), and 2.1 mL of lipase from Aspergillus Oryzae. The flask contents are shaken in a shaker at 30°C for 56 h. Conversion 36.9%, enantioselectivity 90.4%. Example 5

Metoda otrzymywania estru 2-etylo-1-heksylowego ibuprofenu; Do kolby okrągłodennej o pojemności 10 ml wprowadza się ibuprofen (1 mmol), 2-etylo-1-heksanol (2,7 mmol), izooktan 3 mL oraz 3,5 mL lipazy z Aspergillus Oryzae. Zawartość kolby wytrząsa się w wytrząsarce w temperaturze 23°C przez 47 h. Konwersja 41,6%, enancjoselektywność 99%.Method for obtaining ibuprofen 2-ethyl-1-hexyl ester; To a 10 ml round-bottom flask are added ibuprofen (1 mmol), 2-ethyl-1-hexanol (2.7 mmol), 3 mL isooctane, and 3.5 mL lipase from Aspergillus Oryzae. The flask contents are shaken in a shaker at 23°C for 47 h. Conversion 41.6%, enantioselectivity 99%.

Przykład 6Example 6

Metoda otrzymywania estru heksylowego ibuprofenu: Do kolby okrągłodennej o pojemności 10 ml wprowadza się ibuprofen (1 mmol), 1-heksanol (2,8 mmol), izooktan 3,2 mL oraz 3,3 mL lipazy z Aspergillus Oryzae. Zawartość kolby wytrząsa się w wytrząsarce w temperaturze 21°C przez 45 h, Konwersja 42,4%, enancjoselektywność 98%.Method for obtaining ibuprofen hexyl ester: To a 10 ml round-bottom flask are added ibuprofen (1 mmol), 1-hexanol (2.8 mmol), 3.2 mL isooctane, and 3.3 mL lipase from Aspergillus Oryzae. The flask contents are shaken in a shaker at 21°C for 45 h. Conversion 42.4%, enantioselectivity 98%.

Przykład 7Example 7

Metoda otrzymywania estru butylowego ibuprofenu: Do kolby okrągłodennej o pojemności 10 ml wprowadza się ibuprofen (1 mmol), 1-butanol (4 mmol), izooktan 2,8 mL oraz 4 mL lipazy z Aspergillus Oryzae. Zawartość kolby wytrząsa się w wytrząsarce w temperaturze 22°C przez 54 h. Konwersja 43,7%, enancjoselektywność 96%.Method for obtaining ibuprofen butyl ester: To a 10 ml round-bottom flask are added ibuprofen (1 mmol), 1-butanol (4 mmol), 2.8 mL isooctane, and 4 mL lipase from Aspergillus Oryzae. The flask contents are shaken in a shaker at 22°C for 54 h. Conversion 43.7%, enantioselectivity 96%.

Przykład 8Example 8

Metoda otrzymywania estru etylowego ibuprofenu: Do kolby okrągłodennej o pojemności 10 ml wprowadza się ibuprofen (1 mmol), etanol (3 mmol), cykloheksan 2,5 mL oraz 3 mL lipazy z Aspergillus Oryzae. Zawartość kolby wytrząsa się w wytrząsarce w temperaturze 25°C przez 40 h. Konwersja 34,86%, enancjoselektywność 93,71%.Method for obtaining ibuprofen ethyl ester: To a 10 ml round-bottom flask are added ibuprofen (1 mmol), ethanol (3 mmol), 2.5 mL cyclohexane, and 3 mL lipase from Aspergillus Oryzae. The flask contents are shaken in a shaker at 25°C for 40 h. Conversion 34.86%, enantioselectivity 93.71%.

Przykład 9Example 9

Metoda otrzymywania estru metylowego ibuprofenu: Do kolby okrągłodennej o pojemności 10 ml wprowadza się ibuprofen (1 mmol), metanol (2,5 mmol), izooktan 3,5 mL oraz 2,5 mL lipazy z Aspergillus Oryzae. Zawartość kolby wytrząsa się w wytrząsarce w temperaturze 18°C przez 46 h. Konwersja 28,68%, enancjoselektywność 88,1%.Method for obtaining ibuprofen methyl ester: To a 10 ml round-bottom flask are added ibuprofen (1 mmol), methanol (2.5 mmol), 3.5 mL isooctane, and 2.5 mL lipase from Aspergillus Oryzae. The flask contents are shaken in a shaker at 18°C for 46 h. Conversion 28.68%, enantioselectivity 88.1%.

Zaletą rozwiązania według wynalazku są nowe możliwości syntezy (S)-(+)-ibuprofenu, co pozwala na uzyskanie równocześnie wysokich wartości konwersji i enancjoselektywności w stosunkowo krótkim czasie. Użycie komercyjnie dostępnej lipazy z Aspergillus Oryzae w postaci natywnej dodatkowo eliminuje dodatkowy proces immobilizacji enzymu oraz umożliwia potencjalne wdrożenie przemysłowe na większą skalę. Zastosowanie metody rozdziału kinetycznego racematu ibuprofenu do otrzymania (S)-(+)-ibuprofenu eliminuje konieczność stosowania drogich reagentów i wysoce specjalistycznych sprzętów.The advantage of the invention is the new synthesis of (S)-(+)-ibuprofen, which allows for the simultaneous achievement of high conversion and enantioselectivity values in a relatively short time. The use of commercially available lipase from Aspergillus Oryzae in its native form further eliminates the additional process of enzyme immobilization and enables potential industrial implementation on a larger scale. Applying the kinetic resolution method of ibuprofen racemate to obtain (S)-(+)-ibuprofen eliminates the need for expensive reagents and highly specialized equipment.

Claims (4)

1. Sposób otrzymywania (S)-(+)-ibuprofenu znamienny tym, że reakcję estryfikacji, prowadzi się w obecności racematu ibuprofenu w ilości 1 mmol, do którego wprowadza się 0,5 mmol do 5 mmol alkoholu, następnie otrzymaną mieszaninę rozpuszcza się 0,5 ml do 5 ml w rozpuszczalnikach organicznych lub cieczach jonowych, po czym dodaje od 0,3 ml do 5 ml biokatalizatora w postaci lipazy z Aspergillus Oryzae , korzystnie 1,5 ml lipazy na 1 mmol ibuprofenu, reakcję prowadzi się w wytrząsarce w zakresie temperatur od 15°C do 40°C, w czasie 8 h do 96 h korzystnie 48 godzin, rozdziela przez destylację i poddaje hydrolizie.1. A method for obtaining (S)-(+)-ibuprofen, characterized in that the esterification reaction is carried out in the presence of 1 mmol of ibuprofen racemate, to which 0.5 mmol to 5 mmol of alcohol is added, then the obtained mixture is dissolved in 0.5 ml to 5 ml of organic solvents or ionic liquids, after which 0.3 ml to 5 ml of a biocatalyst in the form of lipase from Aspergillus Oryzae is added, preferably 1.5 ml of lipase per 1 mmol of ibuprofen, the reaction is carried out in a shaker at a temperature range from 15°C to 40°C, for 8 h to 96 h, preferably 48 h, separated by distillation and subjected to hydrolysis. 2. Sposób otrzymywania (S)-(+)-ibuprofenu według zastrz. 1 znamienny tym, że jako alkohole stosuje się metanol, etanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-heksanol, 2-etylo-1-heksanol.2. A method for obtaining (S)-(+)-ibuprofen according to claim 1, characterized in that methanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-hexanol, 2-ethyl-1-hexanol are used as alcohols. 3. Sposób otrzymywania (S)-(+)-ibuprofenu według zastrz. 1 znamienny tym, że jako rozpuszczalniki organiczne stosuje się izooktan, cykloheksan, heksan, heptan, toluen, węglan propylenu, acetonitryl, dichlorometan.3. A method for obtaining (S)-(+)-ibuprofen according to claim 1, characterized in that isooctane, cyclohexane, hexane, heptane, toluene, propylene carbonate, acetonitrile, dichloromethane are used as organic solvents. 4. Sposób otrzymywania (S)-(+)-ibuprofenu według zastrz. 1 znamienny tym, że jako ciecze jonowe stosuje się bis(trifluorometano)sulfonoimidek 1-butylo-3-metyloimidazoliowy, bis(trifluorometano)sulfonoimidek 1-etylo-3-melyloimidazoliowy, etylosiarczan 1-etylo-3-metyloimidazoliowy oraz etylosiarczan 1-butylo-3-metyloimidazoliowy.4. A method for obtaining (S)-(+)-ibuprofen according to claim 1, characterized in that 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethane)sulfonimide, 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethane)sulfonimide, 1-ethyl-3-methylimidazolium ethylsulfate and 1-butyl-3-methylimidazolium ethylsulfate are used as ionic liquids.
PL441467A 2022-06-13 2022-06-13 Method of obtaining (S)-(+)-ibuprofen PL247882B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441467A PL247882B1 (en) 2022-06-13 2022-06-13 Method of obtaining (S)-(+)-ibuprofen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441467A PL247882B1 (en) 2022-06-13 2022-06-13 Method of obtaining (S)-(+)-ibuprofen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441467A1 PL441467A1 (en) 2023-12-18
PL247882B1 true PL247882B1 (en) 2025-09-15

Family

ID=89452823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441467A PL247882B1 (en) 2022-06-13 2022-06-13 Method of obtaining (S)-(+)-ibuprofen

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL247882B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101104861A (en) * 2007-04-28 2008-01-16 北京化工大学 Method for preparing S-ibuprofen and S-ibuprofen ester by biocatalysis

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101104861A (en) * 2007-04-28 2008-01-16 北京化工大学 Method for preparing S-ibuprofen and S-ibuprofen ester by biocatalysis

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CARVALHO, PATRICIA DE OLIVEIRA, FABIANO JARES CONTESINI, RENATO BIZACO, SILVANA A. CALAFATTI AND GABRIELA ALVES MACÊDO, OPTIMIZATION OF ENANTIOSELECTIVE RESOLUTION OF RACEMIC IBUPROFEN BY NATIVE LIPASE FROM ASPERGILLUS NIGER, JOURNAL OF INDUSTRIAL MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY 33 (2006): 713-718, DOI:10.1007/S10295-006-0138-8 *
CONTESINI, FABIANO JARES AND PATRICIA DE OLIVEIRA CARVALHO, ESTERIFICATION OF (RS)-IBUPROFEN BY NATIVE AND COMMERCIAL LIPASES IN A TWO-PHASE SYSTEM CONTAINING IONIC LIQUIDS, TETRAHEDRON-ASYMMETRY 17 (2006): 2069-2073; DOI:10.1016/J.TETASY.2006.07.020 *

Also Published As

Publication number Publication date
PL441467A1 (en) 2023-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Koszelewski et al. Synthesis of 4-phenylpyrrolidin-2-one via dynamic kinetic resolution catalyzed by ω-transaminases
Habibi et al. Enzymatic hydrolysis of racemic ibuprofen esters using Rhizomucor miehei lipase immobilized on different supports
Ueji et al. Solvent-induced inversion of enantiosflectivity in lipase-catalyzed esterification of 2-phenoxypropionic acids
Melais et al. The effect of the migrating group structure on enantioselectivity in lipase-catalyzed kinetic resolution of 1-phenylethanol
Brodzka et al. The studies on chemoenzymatic synthesis of Femoxetine
Chang et al. Enzymatic resolution of (RS)-2-arylpropionic acid thioesters by Candida rugosa lipase-catalyzed thiotransesterification or hydrolysis in organic solvents
Jin et al. Enzymatic production of enantiopure ketoprofen in a solvent-free two-phase system
Banoth et al. New chemical and chemo-enzymatic synthesis of (RS)-,(R)-, and (S)-esmolol
Zhang et al. Enzymatic synthesis of optically active trifluoromethylated 1-and 2-hydroxyalkanephosphonates
Solares et al. Enzymatic resolution of a quaternary stereogenic centre as the key step in the synthesis of (S)-(+)-citalopram
López-Serrano et al. Enantioselective acylation of α-aminonitriles catalysed by Candida antarctica lipase. An unexpected turnover-related racemisation
Park et al. Enzyme-catalyzed preparation of methyl (R)-N-(2, 6-dimethylphenyl) alaninate: a key intermediate for (R)-metalaxyl
Li et al. Burkholderia cepacia lipase and activated β-lactams in β-dipeptide and β-amino amide synthesis
Rouf et al. Cyclic trans-β-amino alcohols: preparation and enzymatic kinetic resolution
PL247882B1 (en) Method of obtaining (S)-(+)-ibuprofen
WO2004003001A1 (en) Process for the enzymatic resolution of 1,3-dioxolane-4-carboxylates
Zhang et al. Biocatalytic synthesis of optically active hydroxyesters via lipase-catalyzed decarboxylative aldol reaction and kinetic resolution
Yıldız et al. Different bio/Lewis acid-catalyzed stereoselective aldol reactions in various mediums
Miyazawa et al. Resolution of racemic carboxylic acids via the lipase‐catalyzed irreversible transesterification of vinyl esters
Torres-Gavilán et al. ‘Easy-on, easy-off’resolution of chiral 1-phenylethylamine catalyzed by Candida antarctica lipase B
Graber et al. Improved racemate resolution of pentan-2-ol and trans-(Z)-cyclooct-5-ene-1, 2-diol by lipase catalysis
Boaz Enzymatic desymmetrization of cis-1, 3-cyclohexanedicarboxylic acid diesters
EP3433375B1 (en) Process for the preparation of triple-bond-containing optically active carboxylic acids, carboxylate salts and carboxylic acid derivatives
WO1995007359A1 (en) A process for carrying out enzymatically catalyzed conversions of organic compounds
US20060046286A1 (en) Method for preparing optically active beta-butyrolactones