[发明专利]L-草胺膦的生产方法

说明书

提供了用于从包含L‑草胺膦和谷氨酸的组合物中分离L‑草胺膦的组合物和方法。该方法包括将谷氨酸转化为焦谷氨酸，然后将L‑草胺膦与组合物的焦谷氨酸和其它组分分离，以得到基本上纯化的L‑草胺膦。使包含L‑草胺膦和谷氨酸的组合物经受升高的温度足够的时间以将谷氨酸转化为焦谷氨酸，然后将L‑草胺膦与组合物的焦谷氨酸和其它组分分离，以得到基本上纯化的L‑草胺膦。可替代地，可以通过酶促转化将谷氨酸转化为焦谷氨酸。纯化的L‑草胺膦在最终组合物中以占L‑草胺膦、谷氨酸和焦谷氨酸总和的90％或更高的浓度存在。在一些实施方案中，可以使用结晶步骤将起始组合物中的一部分谷氨酸与L‑草胺膦分离。还描述了L‑草胺膦材料的固体形式，包括结晶L‑草铵膦。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年7月18日提交的美国临时专利申请No.62/533,944和2018年4月6日提交的美国临时申请No.62/653,736的优先权，这些申请通过引用整体并入本文。

领域

本文描述了用于纯化L-草胺膦(L-glufosinate)的方法。

背景

从毒理学或环境的观点来看，除草剂草胺膦是一种非选择性的叶面应用的除草剂，其被视为最安全的除草剂之一。目前商业上用于草胺膦的化学合成方法产生了L-和D-草胺膦的外消旋混合物(Duke et al.2010Toxins 2:1943-1962)。然而，L-草胺膦(也称作草丁膦或(S)-2-氨基-4-(羟基(甲基)膦酰基)丁酸)的有效性远高于D-草胺膦(Ruhland et al.(2002)Environ.Biosafety Res.1:29-37)。

因此，需要仅产生或主要产生活性L-草胺膦形式的方法。以前，尚无可利用的生成纯L-草胺膦或富含L-草胺膦的D-和L-草胺膦混合物的有效方法。

概述

提供了用于从包含L-草胺膦和谷氨酸(glutamate)的组合物中分离L-草胺膦的组合物和方法。该方法包括将谷氨酸转化为焦谷氨酸(pyroglutamate)，然后将L-草胺膦与组合物的焦谷氨酸和其它组分分离，以得到基本上纯化的L-草胺膦。在一个实施方案中，使包含L-草胺膦和谷氨酸的组合物经受升高的温度足够的时间以将谷氨酸转化为焦谷氨酸，然后将L-草胺膦与组合物的焦谷氨酸和其它组分分离，以得到基本上纯化的L-草胺膦。在另一个实施方案中，通过酶促转化将谷氨酸转化为焦谷氨酸，然后通过离子交换从组合物中除去焦谷氨酸，以得到包含基本上纯化的L-草胺膦的组合物。可以减少组合物的体积以得到L-草胺膦的浓缩溶液，或者减少组合物的体积以得到L-草胺膦的固体粉末。在一个实施方案中，纯化的L-草胺膦以占最终组合物中L-草胺膦、谷氨酸和焦谷氨酸总和的70％或更高、80％或更高或90％或更高的浓度存在。在一些实施方案中，在将谷氨酸转化为焦谷氨酸之前，通过结晶步骤将起始组合物中的一部分谷氨酸与L-草胺膦分离。本文还提供了在去除L-草胺膦之后将2-氧代戊二酸(2-oxoglutaric acid)(本文还称为2-氧代戊二酸(2-oxoglutarate))从组合物中分离的方法。例如，可以通过离子交换除去2-氧代戊二酸以得到基本上纯化的2-氧代戊二酸的组合物，然后可以便利地将其转化为基本上纯化的琥珀酸。

本文描述的方法产生基本上纯化的L-草胺膦的组合物。在进一步的实施方案中，所述方法产生基本上纯化的2-氧代戊二酸组合物。还提供了L-草胺膦材料的结晶形式。

附图简述

图1显示使用Cu-Kα射线收集的L-草铵膦(glufosinate ammonium)形式A的XRPD图案。

图2显示通过热重分析(顶部迹线)和差示扫描量热法(底部迹线)收集的L-草铵膦形式A的热数据。

图3显示使用Cu-Kα射线收集的L-草胺膦形式B的XRPD图案。

图4显示通过热重分析(顶部迹线)和差示扫描量热法(底部迹线)收集的L-草胺膦形式B的热数据。