Brevet FR2011650A1 — publié le 19700306

La présente invention est relative à un procédé de cristallisation de dichlorhydrate de Tf-alkylmercaptolysine et, en particulier, à la cristallisation de dichlorhydrate de V-a.Tkylmercap-tolysine par mélange d'un alcool ou d'un éther avec une solution 5 méthanolique de ce composé* Le dichlorhydrate de V-alkylmercaptolysine (ou "V-alkyl-thiolysine) est un nouvel aminoacide qui est efficace et avantageux comme agent anti-oxydant ou comme agent accélérant la guéri son des coupures, des blessures, des brûlures, etc... Ce composé répond à 10 la formule générale suivante : NHg.HCl SR NHg.HCl dans laquelle le symbole R représente un groupe alkyle (ayant de 15 préférence 1 à 6 atomes de carbone). On obtient le di chlorhydrate de Y-alkylmercaptolysine de formule générale ci-dessus en faisant réagir la Y-chlorolysine ou l'un de ses sels avec un alkylmercaptan ou l'un de ses sels, dans de l'eau ou dans une solution aqueuse d'un alcool, d'une 20 cétone, d'un éther, de N,N-diméthylamide ou d'un acide organique, etc..., pour produire la Y-alkylmercaptolysine qu1 on acidifie ensuite avec de l'acide chlorhydrique. Les sels qui peuvent être utilisés dans la réaction comprennent par exemple les sels de sodium, de potassium, de calcium, etc..., des réactifs particuliers 25 utilisés. Le procédé de préparation des dichlorhydrates )f-alkyl-mercaptolysines est décrit en détail dans la demande de brevet français déposée par la demanderesse le 19 Juin 1969* La réaction peut être généralement représentée de la manière suivante : 30 35 ÇH-CH-CH-CH-CH-COOH CH -CH -CH-CH -CH-COOH 2 2 | 2 | + RSM »| 2 2 I 2 | !JH„ Cl NH_ NH_ SR MH 2 2 2 — 2 HC1 CH2-CH2-ÇH-CH2-ÇH-C00H jjH_.] NHg.HCl SR NHg.HCl dans laquelle R est un groupe alkyle tel que défini ci-dessus et M désigne de l'hydrogène, un métal alcalin ou un métal alcalino-terreux. La présente invention a pour objet : kO - un procédé de cristallisation du dichlorhydrate de •69 21024 2 2011650 V-mercaptolysine ; - un procédé d'obtention de cristaux de dichlorhydrate de X-alkylmercaptolysine qui peut être mis en oeuvre d'une manière efficace et relativement simple ; 5 - l'obtention de dichlorhydrate de X-alkylmercaptolysine sous forme de cristaux sensiblement purs et ne contenant pas de sous-produits indésirables. Les caractéristiques et avantages de la présente invention énumérés ci-dessus ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture 10 de la description et des revendications qui vont suivre* La Y-alkylmercaptolysine (ou l'un de ses sels) préparée de cette manière, peut être isolée par l'un des procédés suivants du mélange de réaction qui contient un sel ou un chlorhydrate résultant du remplacement du chlore du réactif et qui contient éga-15 lement des réactifs qui n'ont pas participé à la réaction. Tout d'abord, on traite la solution avec une résine échangeuse d'ions faiblement acide du type H+, comme par exemple la résine "Jtaberlite IRC-50" (marque de fabrique déposée) en vue de dissocier les sels de 1 'alkylmercaptan. Ensuite, on fait circuler la solution à tra-20 vers une couche d'une résine échangeuse d'ions de nature acide ou basique et on élue le produit absorbé à l'aide d'un acide ou d'une base. On concentre le produit de l'élution jusqu'à ce qu'il ait une consistance sirupeuse et on y ajoute du méthanol (contenant facultativement de l'acide chlorhydrique) pour obtenir une solution 25 limpide. Si l'on n'utilise pas une solution d'acide chlorhydrique méthanolique, on introduit de l'acide cjilorhydrique gazeux dans la solution pour la rendre acide. On chasse l'acide chlorhydrique en excès par distillation sous vide. Conformément à la présente invention, on cristallise le dichlorhydrate résultant en ajoutant la 30 solution méthanolique ou la solution méthanolique aqueuse obtenues ci-dessus à un alcool aliphatique (à l'exclusion du méthanol) ou alicyclique, ou à un mélange de deux ou plusieurs alcools de ce genre, ou encore à un éther comportant 2 atomes de carbone ou plus, ou bien à un mélange de tels solvants. Dans une variante, on peut 35 ajouter le solvant à la solution méthanolique de dichlorhydrate X-alkylmercaptolysine. On va maintenant décrire le procédé de l'invention plus en détail. Par exemple, le procédé spécifique permettant d'obtenir une solution méthanolique ou une solution méthanolique aqueuse de kO dichlorhydrate de ^-alkylmercaptolysine, utilisée dans le procédé 69 21024 3 201>650 de la présente invention, consiste à former cette solution en faisant réagir de la Y -clilorolysine ou l'un de ses sels avec un alkyl mercaptan ou l'un de ses sels et à traiter cette solution avec une résine échangeuse d'ions faiblement acide de type H+, comme par 5 exemple les résines "Amberlite IRC-50","Duolite CS-100" ou "Duolite CS-101", etc... Après avoir fait évaporer l'excès de mercaptan par distillation sous pression réduite, on traite la solution avec une résine échangeuse d'ions fortement acide de type H+, par exemple la résine "Amberlite IR 120" (marque de fabrique déposée) ou un 10 produit analogue, ou encore avec une résine échangeuse d'ions fortement basique de type 0H~, comme par exemple la résine "Amberlite IRA-4lO"y la résine "Amberlite IRA-400", la résine "Do.vex 1" ou la résine "Dowex 2", ou une résine analogue, en vue de l'absorption. On mélange parfaitement la résine avec de l'eau jusqu'à obtention 15 d'un effluent sensiblement neutre et on l'élue ensuite avec de l'acide chlorhydrique, ce qui donne une solution aqueuse de dichlorhydrate de Y-alkylmercaptolysine. On peut éluer le produit avec une solution alcaline aqueuse, par exemple une solution ammoniacale une solution aqueuse de soude caustique, une solution aqueuse de 20 potasse caustique, etc..., au lieu d'acide chlorhydrique. Dans ce cas, on ajoute de l'acide chlorhydrique après l'élution pour obtenir le dichlorhydrate. Dans une variante, on ajoute l'acide chlorhydrique à la solution de réaction sus-mentionnée jusqu'à ce que son pH soit faiblement acide, on concentre la solution à siccité, 25 on extrait le résidu ainsi formé avec de l'acide chlorhydrique et on concentre la solution extraite. On concentre la solution aqueuse résultante contenant le dichlorhydrate de V-alky1mercaP'tolysine, on la sèche sous pression réduite ou par ^lyophilisation et, ensuite on y ajoute une petite quantité de méthanol ou de méthanol aqueux 30 jusqu'à dissolution du produit. Dans ce cas, le rendement en cristaux est d'autant plus élevé que la teneur en hupiidité est plus basse. Au moment de la dissolution ou après celle-ci, un excès d'acide chlorhydrique peut être présent. Une solution contenant au moins un alcool aliphatique ou alicyclique ou bien au moins un 35 éther ayant 2 atomes de carbone ou davantage est ajoutée à la solution obtenue, ou bien on ajoute la solution obtenue à celle mentionnée en premier. Lorsqu'on utilise un mé.ange d'alcool et d'éther le rapport en volume de l'alcool à 1'éther dans le mélange est de préférence compris entre 10:5 et 10:1. On laisse reposer la solu-40 tion sans la modifier et on obtient ainsi des cristaux de dichlo- 69 21024 k 2011650 rhydrate de -alkylmercaptolysine. Le rendement en cristaux est plus élevé quand on opère dans une pièce réfrigérée. Les alcools utilisés dans le procédé de cristallisation conforme à la présente invention comprennent de préférence ceux qui 5 ont 2 à 8 atomes de carbone, comme par exemple l'éthanol, le n-pro-panol et ses isomères, le n-butanol et ses isomères, le n-pentanol et ses isomères, le n-hexanol et ses isomères, le n-heptanol et ses isomères, le n-octanol et ses isomères, le cyclobutanol, le cyclo-pentanol, le cyclohexanol, le cyclooctanol, l'éthylène glycol, le 10 propylène glycol, etc.. On peut toutefois utiliser des alcools ayant plus de 8 atomes de carbone. Les éthers qu'on peut utiliser possèdent 2 atomes de carbone ou davantage, comme par exemple le chlorométhyl éther, le méthyl-éthyl éther, le chlorométhyl éthyl éther, l'éthyl éther, le chloro-15 éthyl éther et ses isomères, le dichlorométhyl éther, le dichloro-éthyl éther et ses isomères, l'épichlorohydrine, le n-propyl éther et ses isomères, l'allyl éther, 1*allyléthyl éther, le n-butyl éther et ses isomères, le n-amyl éther et ses isomères, le dichlo-ropropyl éther, le dichlorobutyl éther, le méthyl n-propyl éther et 20 ses isomères, l'éthyl n-propyl éther et ses isomères, le méthyl n-butyl éther et ses isomères, l'éthyl n-butyl éther et ses isomères, le n-hexyl éther, le n-heptyl éther, le n-octyl éther, les dialky-lène glycoli», par exemple le diéthylène glycol, le dipropylène glycol, les jnono- ou di-alkyl éthers de glycols, comme par exemple . 25 le mono- ou le diméthyl éther, le mono- ou le diéthyl éther, le mono- ou le di-n-propyl éther, le mono- ou le di-n-butyl éther de l'éthylène glycol, du propylène glycol, du diéthylène glycol ou du dipropylène glycol, ou des monoacétates de monoalkyl éthers de glycols, comme par exemple le monoacétate du monométhyl éther, le 30 monoacétate du monoéthyl éther, le monoacétate du mono-n-propyl éther, le monoacétate du mono-n-butyl éther d'éthylène glycol, de propylène glycol, de diéthylène glycol ou de dipropylène glycol, le benzyl éther, l'anisole, 1'éthylbenzyl éther, le n-propylbenzyl éther et ses isomères, le n-butyl benzyl éther et ses isomères, le 35 1.3 ou le 1.4-dioxane, le trioxane, le 2.4.6-triméthyltrioxane, le tétrahydrofurane, etc.. On peut donc dire d'une manière générale que des alcools aliphatiques ou alicycliques comportant au moins 2 atomes de carbone et/ou des esters organiques comportant au moins 2 atomes de 40 carbone sont utilisés dans le procédé de cristallisation de la 69 21024 s 2011650 présente invention. Les alcools ou les éthers peuvent être non substitués ou substitués, par exemple par des groupes alkyle ou un halogène. La Y-alkylmercaptolysine résultant de la réaction peut être 5 sous une forme optiquement active ou inactive. Les deux formes conviennent dans le procédé de cristallisation de la présente invention. Les exemples qui vont suivre sont donnés uniquement à titre indicatif et non limitatif de la portée de l'invention. Exemple 1 10 On dissout 50 g de .^-chloro-L-lysine dans un mélange de 200 ml d'eau et 100 ml d'éthanol et on y ajoute 25 g de sel de sodium de méthylmercaptan. On porte ce mélange au reflux pendant 6 heures. Lorsque la réaction est terminée, on chasse l'éthanol par distillation et on agite la solution dans un bêcher avec 100 ml de la rési-15 ne échangeuse d'ions "Amberlite XRC-50", type H+ (marque de fabrique déposée) pendant 1 heure. On filtre la résine et on la lave à l'eau. On chasse le méthylmercaptan dissous dans le filtrat par distillation sous vide. On porte le volume total du filtrat résultant à environ 1000 ml par' dilution ou concentration, et on fait 20 passer le filtrat à travers une colonne garnie de 1 litre de résine échangeuse d'ions "Amberlite IRA 410", type 0H~ (marque de fabrique déposée), avec une vitesse volumetrique égale à 2 (correspondant à un débit de 2 X/^.). Ensuite, on lave la colonne à l'eau jusqu'à ce que toute trace d'alcalinité ait disparu des eaux de lavage et om 25 l'élue avec HC1 1N à 3N. Le point initial et le point final de l'élution de la Y-méthylmercapto-L-lysine sont déterminés par une réaction à la ninhydrine. On concentre la fraction comprise entre ces points jusqu'à obtention d'un sirop et on y ajoute encore de l'eau, puis on répète la concentration en éliminant l'acide chlorhy-30 drique libre par distillation. Ensuite, on dissout le sirop concentré dans 50 ml de méthanol et on verse cette solution dans 1 1 d'une solution comprenant de l'éthanol et de 1'éther éthylique dans un rapport en volume de 8:2. Cette opération détermine la cristallisation immédiate du dichlorhydrate de T-méthylmercapto-35 L-lysine. .Après séchage de la substance cristallisée, on obtient k3 g de dichlorhydrate de Y" -méthylmercapto-L-lysine. L'analyse élémentaire donne des résultats suivants : Calculé : C 31,24 ; H 6,76 ; N 10,51 ; S 12,22 Trouvé : C 31.70 ; H 6,79 ; N 10,58 ; S 12,08 40 Example 2 69 21024 6 2011650 On dissout 50 g de X-chloro-DL-lysine dans 400 ml d'eau et on ajoute 25 g de sel sodique de méthylmercaptan. On porte la solution au reflux en la chauffant pendant 7 heures. Lorsque la réaction est achevée, on ajuste le pH de la solution à environ 4 en y 5 ajoutant de l'acide chlochydrique concentré, puis on concentre cette solution à siccité. On extrait le résidu avec 300 ml d'acide chlorhydrique concentré. Le chlorure de sodium formé comme sous-produit est faiblement dissous et reste sous forme d'un précipité dans l'acide chlorhydrique concentré. Seule la Y-méthylmercapto-DL-10 lysine est extraite sous forme de son chlorhydrate. On concentre le produit sous vide pour éliminer l'acide chlorhydrique. On le dilue ensuite avec de l'eau pour porter le volume total à 500 ml et on fait passer la solution à travers une colonne garnie de 800 ml de la résine échangeuse d'ions "Amberlite IRA-410", type OH" 15 (marque de fabrique). On élue ensuite la )f -méthylmercapto-DL-lysine de la même manière que dans 11 exemple 1. On concentre la fraction éluée et on ajoute encore de l'eau. Après avoir chassé l'acide chlorhydrique libre par le procédé de distillation décrit ci-dessus, on porte le volume total à 50 ml avec du méthanol. On 20 introduit la solution dans 1 1 d'une solution d'isopropanol et de diméthyl éther d'éthylène glycol (rapport de mélange 2:1), puis on laisse reposer au froid. On obtient ainsi 39 g de dichlorhydrate de If-méthylmercapto-DL-lysine cristallin. Exemple 3 25 On dissout 50 g de Y-chloro-L-lysine dans un solvant com prenant un mélange de 200 1 d'eau et 200 ml de méthanol, puis on ajoute 32 g de sel sodique d'éthylmercaptan. On porte le mélange au reflux pendant 8 heures. Lorsque la réaction est terminée, le même procédé que dans l'exemple 1 permet d'obtenir 45 g de dichlo-30 rhydrate de Y-éthylmercapto-L-lysine. L'analyse élémentaire donne les résultats suivants : Calculé : Ç 34,53 ; H 7,19 . ; N 10,07 ; S 11,51 Trouvé : C 34,29 ; H 7,10 ; N 10,12 ; S 11,60 Il est bien entendu qu'on peut apporter de nombreuses modi-35 fications à la description qui précède sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. 69 21024 7 2011650 REVENDICATIONS 1. Procédé de cristallisation de dichlorhydrate de Y-alkylmercaptolysine , caractérisé par le fait qu'on mélange au moins un composé pris dans le groupe que forment les alcools aliphatiques et alicycliques ayant au moins 2 atomes de carbone et les éthers organiques ayant au moins 2 atomes de carbone avec une solution méthanolique ou une solution méthanolique aqueuse de dichlorhydrate de ^-alkylmercaptolysine de formule générale CH - CH_ - CH - CH - CH - COOH 10 III NH2 »- HC1 SR NH2* HC1 dans laquelle R représente un groupe alkyle, ce qui donne des cristaux de dichlorhydrate de Y -alkylmercaptolysine. 2* Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel la solu-15 tion en cours de cristallisation de dichlorhydrate de X -alkylmercaptolysine est maintenue à une température de 40*C et moins. 3* Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel l'alcool utilisé contient 2 à 8 atomes de carbone. 4* Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel l'alcool 20 est un alcanol ayant 2 à 8 atomes de carbone. 5* Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel 1'éther contient 2 à 8 atoaes de carbone. 6. Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel on cristallise le dichlorhydrate de / -méthylmercaptolysine. 25 7* Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel on cristallise le dichlorhydrate de Y-éthylmercaptolysine. 8. Procédé d'obtention de cristaux de dichlorhydrate de Y-al" kylmercaptolysine de formule générale ÇH2 - CH2 - CH - CH2 - .CH - COOH 30 I L NH„.HC1 SR 2 — nh2.hci (dans laquelle R est un groupe alkyle ayant 1 à 6 atomes de carbone), qui consiste à faire réagir de la Y-chlorolysine ou l'un de ses sels avec un alkylmercaptan ayant 1 à 6 atomes de carbone ou 35 l'un de ses sels, à acidifier la Y-alkylmercaptolysine résultante avec de l'acide chlorhydrique, à ajouter du méthanol ou une solu-_ tion aqueuse de méthanol au dichlorhydrate de Y-alkylmercaptolysine obtenu et à ajouter au moins un composé pris dans le groupe que forment les alcools aliphatiques et alicycliques ayant au moins 40 2 atomes de carbone et les éthers organiques ayant au moins 2 69 21024 8 2011650 atomes de carbone à la solution méthanolique aqueuse ou non aqueuse de dichlorhydrate de V-alkylmercaptolysine, ce qui détermine la solution de cristaux de ce dichlorhydrate qu'on sépare ensuite de la solution résultante. 5 9. Procédé conforme à la revendication 8, dans lequel la solu tion de cristallisation du dichlorhydrate de V-alkylmercaptolysine est maintenu à une température de 40#C et moins. 10. Procédé conforme à la revendication 9» dans lequel l'alcool utilisé contient 2 à 8 atomes de carbone. 10 11. Procédé conforme à la revendication 9» dans lequel 1*éther contient 2 à 8 atomes*de carbone. 12. Procédé conforme à la revendication 8, dans lequel la solution méthanolique aqueuse ou non aqueuse de dichlorhydrate de -alkylmercaptolysine est ajoutée à l'alcool ou à l'éther.