[go: up one dir, main page]

CZ387298A3 - Způsob výroby aminoalkoholů a jejich derivátů - Google Patents

Způsob výroby aminoalkoholů a jejich derivátů Download PDF

Info

Publication number
CZ387298A3
CZ387298A3 CZ983872A CZ387298A CZ387298A3 CZ 387298 A3 CZ387298 A3 CZ 387298A3 CZ 983872 A CZ983872 A CZ 983872A CZ 387298 A CZ387298 A CZ 387298A CZ 387298 A3 CZ387298 A3 CZ 387298A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cyclopentene
microorganisms
dsm
amino
enzyme
Prior art date
Application number
CZ983872A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ296447B6 (cs
Inventor
Christine Bernegger-Egli
Olwen Birch
Pierre Bossard
Walter Brieden
Frank Brux
Knut Burgdorf
Laurent Duc
Kay-Sarah Etter
Martin Sauter
Eva Maria Urban
Yves Guggisberg
Original Assignee
Lonza Ag
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 Lonza Ag filed Critical Lonza Ag
Publication of CZ387298A3 publication Critical patent/CZ387298A3/cs
Publication of CZ296447B6 publication Critical patent/CZ296447B6/cs

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
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/001Amines; Imines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C215/00Compounds containing amino and hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C215/42Compounds containing amino and hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having amino groups or hydroxy groups bound to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings of the same carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
    • C07D209/52Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring condensed with a ring other than six-membered
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/78Hydrolases (3) acting on carbon to nitrogen bonds other than peptide bonds (3.5)
    • C12N9/80Hydrolases (3) acting on carbon to nitrogen bonds other than peptide bonds (3.5) acting on amide bonds in linear amides (3.5.1)
    • 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
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • 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
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/02Amides, e.g. chloramphenicol or polyamides; Imides or polyimides; Urethanes, i.e. compounds comprising N-C=O structural element or polyurethanes
    • 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
    • C12P41/006Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by reactions involving C-N bonds, e.g. nitriles, amides, hydantoins, carbamates, lactames, transamination reactions, or keto group formation from racemic mixtures
    • C12P41/007Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by reactions involving C-N bonds, e.g. nitriles, amides, hydantoins, carbamates, lactames, transamination reactions, or keto group formation from racemic mixtures by reactions involving acyl derivatives of racemic amines
    • 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
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

(57) Anotace:
Nové mikroorganismy, které jsou schopné zužitkovat deriváty cyklopentenu obecného vzorce VII, ve kterém R1 znamená Ci-4alkyl,
Ci-4alkoxy, aryl nebo aryloxy, jako jediný zdroj dusíku, jako jedniný zdroj uhlíku nebo jako jediný zdroj uhlíku a dusíku. Nové enzymy, které hydrolyzují deriváty cyklopentenu obecného vzorce VII. Nový způsob výroby /1R.4S/- nebo /1S, 4R/-l-amino-4-/hydroxymethyl/-2-cyklopentenu vzorců I a II a/nebo derivátů /1S, 4R/- nebo /IR, 4S/amlnoalkoholů obecných vzorců III a IV, kde R1 má uvedený význam.
·· ··
Mikroorgansimy a způsob výroby aminoalkoholů a jejich derivátů
Oblast techniky
Vynález se týká nového způsobu výroby (1R,4S)- nebo (1S,4R)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu vzorců I, II
HO'
II a/nebo derivátů (1S,4R)- nebo (IR,4S)-aminoalkoholů obecných vzorců III, IV hoz \ 7 γ ni noz jf
IV jakož i nových mikroorganismů, které jsou schopné zužitkovat derivát cyklopentenu obecného vzorce VII ΗΟχγγΗΎκ vii jako jediný zdroj dusíku, jako jediný zdroj uhlíku nebo jako jediný zdroj uhlíku a dusíku.
Vynález se dále týká enzymových extraktů a enzymů s N-acetylaminoalkoholhydrolasovou aktivitou, které se získají z těchto mikroorganismů.
Dosavadní stav techniky (IR,4S)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopenten obecného vzorce I je důležitý meziprodukt pro výrobu karbocyklických nukleosidů ·« ·· • · · • ··♦ • · « • · « • · · · · · • · • ·
- 2 jako např. CarbovirR (Campbell a spol., J.Org.Chem.,1995,60,4602 -4616) .
Způsoby výroby (IR,4S)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu jsou popsány autory Campbell a spol. (shora) a Park K.H. & Rapoport H. (J.Org.Chem.,1994, 59,394-399).
Při těchto způsobech slouží jako edukt bud' D-glukon-6-lakton nebo D-serin, přičemž je nutných ca 15 stupňů synthesy pro vytvoření (IR,4S)-N-terc.butoxykarbonyl-4-hydroxymethyl-2-cyklopentenu, kterému se pak odstraní chránící skupina za vzniku (IR,4S)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu.
Oba tyto způsoby jsou nákladné, zdlouhavé a velkoprodukčně neuskutečnitelné.
Spis WO 93/17020 popisuje způsob výroby (lR,4S)-l-amino-4(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu, přičemž se redukuje (lR,4S)-4amino-2-cyklopenten-l-karboxylová kyselina hydridem hlinitolithným na požadovaný produkt.
Nevýhodou tohoto postupu je jednak to, že se také redukuje dvojná vazba cyklopentenového kruhu, špatná dostupnost hydridu hlinitolithného a jednak to, že je to příliš drahé.
Taylor, S.J. a spol. (Tetrahetron: Asymmetry sv. 4, č. 6, 1993, 1117-1128) popisují způsob výroby (IR,4S)-l-amino-4-(hydroxymethyl ) -2-cyklopentenu , přičemž se vychází z (+)-2-azabicyklo-[2.2.1]hept-5-en-3-onu jako eduktu. Edukt se při tom převádí pomocí mikroorganismů druhu Pseudomonas solanacearum nebo Pseudomonas fluorescens na (IR,4S)-2-azabicyklo-[2.2.1]hept-5-en-3-on, který se pak přeměňuje pomocí di-terc-butyldikarbonátu na (IR,4S)-N-terc.-butoxykarbonyl-2-azabicyklo-[2.2.1]hept-5-en-3-on, který se pak redukuje borhydridem sodným a kyselinou trifluoroctovou na požadovaný produkt.
Tento postup je příliš nákladný.
• · ·· • · · ·· · · 4 • · 4 • · ί ·
Dále Martinez a spol. popisují (J.Org.Chem. 1996,61,7963-7966) desetistupňovou synthesu (IR,4S)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu, přičemž se vychází z diethylesteru kyseliny dialkylmalonové. Nevýhodou tohoto postupu je rovněž zdlouhavost a neuskutečnitelnost při velkovýrobě.
Úkolem předloženého vynálezu bylo poskytnout jednoduchý způsob výroby (IR,4S)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu.
Podstata vynálezu
Tato úloha se řeší pomocí mikroorganismů podle vynálezu podle nároku 1, jakož i pomocí enzymových extraktů z nich získaných, enzymů podle vynálezu podle nároku 4 a způsobem podle vynálezu podle nároku 7.
Mikroorganismy podle vynálezu se mohou izolovat z půdních vzorků, kalu nebo odpaních vod za pomoci běžných mikrobiologických technik.
Podle vynálezu se izolace mikroorganismů uskuteční tak, že se pěstují obvyklým způsobem v živném mediu, které obsahuje jeden nebo více derivátů cyklopentenu obecného vzorce VII „NH XR
HO
VII kde R1 znamená C-]_4-alkyl, C1_4-alkoxy, aryl nebo aryloxy,
- jako jediný zdroj uhlíku a dusíku
- jako jediný dusíku s vhodným zdrojem uhlíku nebo
- jako jediný zdroj uhlíku s vhodným zdrojem dusíku.
Jako C1_4-alkyl se může například použít methyl, ethyl, propyl, isopropyl nebo butyl.
Jako C1_4-alkoxy lze například použít methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, nebo terč. butoxy.
• · · · · • · ·· · 3 3 · · · • ··· · · 33
Jako aryl se může například použít fenyl nebo benzyl. Výhodně se používá benzyl.
Jako aryloxy se může například použít benzyloxy nebo fenoxy. Podle toho jsou jako deriváty cyklopentenu obecného vzorce VII vhodné například: N-acetyl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten, N-butyryl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten nebo N-fenylacetyl-1-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten.
Účelně se z kultury získané pěstováním vyselektují ty, které zužitkují (IR,4S)-isomer derivátu cyklopentenu vzorce VII jako jediný zdroj dusíku, jako jediný zdroj uhlíku nebo jako jediný zdroj uhlíku a dusíku.
Jako vhodný zdroj dusíku mohou mikroorganismy využít například amonium, nitráty, aminokyseliny nebo močoviny jako růstový substrát.
Jako vhodný zdroj uhlíku mohou mikroorganismy využít například cukry, cukerné alkoholy, C2-C4-karboxylové kyseliny nebo aminokyseliny jako růstový substrát. Jako cukr lze použít hexosy jako je glukosa nebo pentosy. Jako cukerný alkohol se může použít například glycerin. Jako C2-C4~karboxylové kyseliny se mohou například použít kyselina octová nebo kyselina propionová. Jako aminokyseliny se mohou například použít leucin, alanin, asparagin.
Jako selekční a růstové medium se mohou použít v oboru obvyklá media, jako například medium popsané v tabulce 1 nebo plné medium (medium obsahující extrakt kvasnic), výhodně se používá medium popsané v tabulce 1.
Během pěstování a selekce se účelně indukují účinné enzymy mikroorganismů. Jako indukrtory enzymů se mohou použít deriváty cyklopentenu obecného vzorce VII.
Obvykle se pěstování a selekce uskutečňuje při teplotě 20 až 40 °C, výhodně od 30 až 38 °C a při pH mezi 5,5 a 8,0, výhodně mezi 6,8 a 7,8.
φ φ
Výhodné mikroorganismy jsou rodu Rhodococcus, Gordona, Arthrobacter, Alcaligenes, Agrobacterium/Rhizobium, Bacillus, Pseudomonas nebo Alcaligenes/Bordetella, zejména druhu Rhodococcus erythropolis CB 101 (DSM 10686), Alcaligenes/Bordetella FB 188 (DSM 11172), Arthrobacter sp. HSZ 5 (DSM 10328), Rhodococcus sp. FB 387 (DSM 11291), Alcaligenes xylosoxydans ssp. denitrificans HSZ 17 (DSM 10329), Agrobacterium/Rhizobium HSZ 30, Bacillus simplex K2, Pseudomonas putida K32 nebo Gordona sp. CB 100 (DSM 10687), jakož i jejich funkčně ekvivalentními variantami a mutan ty. Mikroorganismy DSM 10686 a 10687 byly uloženy 20.05.1996, mikroorgansimy DSM 10328 a DSM 10329 byly uloženy 06.11.1995, mikroorganismy DSM 11291 08.10.1996 a mikroorganismy DSM 11172 20.09.1996 u Německé sbírky mikroorganismů a buněčných kultur GmbH (DSMZ), Mascheroderweg lb, D38124 Braunschweig, podle
Budapešťské úmluvy.
Pod výrazem funkčně ekvivalentní varianty a mutanty se rozumějí mikroorganismy, které mají v podstatě stejné vlastnosti a funkce jako původní mikroorganismy. Takové varianty a mutanty mohou vzniknout náhodně, například UV-ozářením.
Taxonomický popis Alcaligenes/Bordetella FB 188 (DSM 11172) buněčná forma šířka pm délka pm tyčinky
0,5-0,6
1,0-2,5 pohyblivost + mrskání peritrich
Gram-reakce lyže 3 %ním KOH + aminopeptidáza (Cerny) + spory oxidáza + kataláza +
ADH (alkoholdehydrogenáza) N02 z NO3 • · denitrifikace ureáza hydrolýza želatiny kyselina z (OF-test):
glukosy fruktosy arabinosy adipátu + kaprátu + citrátu + malátu + mannitolu
Taxonomický popis Rhodococcus erythropolis CB 101 (DSM 106 86)
1. Morfologie a barva kolonii: krátké rozvětvené hyfy, které se ve stáři rozpadají na tyčinky a koky, kolonie jsou lesklé částečně rozteklé, béžový s růžovým tónem, RAL 1001;
2. Diagnostikovaná aminokyselina peptidoglykanu: kyselina meso-diaminopimelinová
3. Kyseliny mykolové: kyseliny mykolové z Rhodococcus; určení délky řetězce kyseliny mykolové (c32-c44) a srovnání údajů s údaji zanesenými do databanky DSM-kyselin mykolových ukázalo na velmi vysokou podobnost se vzorky kmenů Rhodococcus erythropolis (podobnost 0,588).
4. Vzorek mastných kyselin: nerozvětvené, nasycené a nenasycené mastné kyseliny plus kyselina tuberkulostearinová.
5. Při parciálním sekvencování 16S rDNA kmenu byla zjištěna vysoká shodnost (100%) se sekvencemi spezifických oblastí Rhodococcus erythropolis.
• ·
Výsledek identifikace je jednoznačný, nebot tři na sobě nezávislé metody (kyseliny mykolové, mastné kyseliny, 16S rDNA) přiřadily kmen druhu Rhodococcus erythropolis.
Taxonomický popis Gordona sp. CB 100 (DSM 10687)
1. Morfologie a barva kolonii: krátké rozvětvené hyfy, které se ve stáři rozpadají na tyčinky a koky, kolonie jsou světle oranžové, (RAL 2008);
2. Diagnostikovaná aminokyselina peptidoglykanu: kyselina meso-diaminopimelinová;
3. Vzorek menachinonu: MK-9(H2) 100%;
4. Kyseliny mykolové: kyseliny mykolové z Gordona; určení délky řetězce kyseliny mykolové (c5O-c6o) se uskutečnilo pomocí vysokoteplotní plynové chromatografie. Tento vzorek odpovídá vzorku, jaký se nalézá u zástupců rodu Gordona.
5. Vzorek mastných kyselin: nerozvětvené, nasycené a nenasycené mastné kyseliny plus kyselina tuberkulostearinová.
6. Při parciálním sekvencování 16S rDNA kmenu byla zjištěna relativně nízká shodnost (98,8%) se sekvencemi spezifických oblastí Gordona rubropertincta.
Na základě předložených výsledků (menachinony, kyseliny mykolové, mastné kyseliny, 16S rDNA) lze izolát sice jednoznačně přiřadit rodu Gordona. Přiřazení ke známému druhu Gordona není možné na základě těchto výsledků. Je tedy třeba předpokládat, že se u kmenu DSM 10687 jedná o nový dosud nepopsaný druh rodu Gordona.
to
- 8 denitrificans
Taxonomický popis Alcaligenes xylosoxydans ssp. HSZ 17 (DSM 10329)
Vlastnosti kmene buněčná forma šířka μιη délka μπι pohyblivost mrskání
Gram-reakce lyže 3 %ním KOH aminopeptidáza (Cerny) spory oxidáza tyčinky 0,5-0,6 1,5-3,0 +
peritrich kataláza + růst anaerobně
ADH (alkoholdehydrogenáza) +
N02 z no3 + denitrifikace + ureáza hydrolýza želatiny
Tween 80 « · « · · 9 · «
- 9 kyselina z (OF-test): glukosy aerobně xylosy 80 zužitkování substrátu glukosy fruktosy arabinosy citrátu malátu mannitolu
Taxonomický popis Arthrobacter sp. HSZ5 (DSM 10328) charakteristika: Gram-positivni nepravidelné tyčinky s výrazným růstovým cyklem tyčinky-koky; striktně aerobní; žádná tvorba kyseliny nebo plynu z glukosy pohyblivost spory katalasa + /neso-diaminopimelinová kysselina v buněčné stěně: ne peptidoglykanový typ: A3a, L-Lys-L-Ser-L-Thr-L-Ala podobnost sekvence 16S rDNA: sekvencování oblasti s největší variabilitou prokázalo jako nejvyšší hodnoty 98,2 % s Arthrobacter pascens, A.ramosus a A.oxydans • fe fe* • fefefe » • · · · fefe fefe · fefefe · fe · 9 » · fe
Taxonomický popis Agrobacterium/Rhizobium HSZ30 buněčná forma šířka μπι délka μιη
Gram-reakce lyže 3 %ním KOH aminopeptidáza spory oxidáza kataláza pohyblivost růst anaerobně nitrit z nitrátu denitrifikace ureáza hydrolýza želatiny kyselina z:
L-arabinosy galaktosy melezitosy fúkosy arabitolu mannitolu erythritolu pleomorfní tyčinky 0,6-1,0 1,5-3,0 +
+ alkalizace lakmusového mléka: +
I flfl • · • · flfl
- 11 • flflflfl « • flfl · · ketolaktosa
Parciální sekvencování 16SrDNA prokázalo srovnatelně velké ca 96 % podobnosti k zástupcům rodů Agrobacterium a Rhizobium Jednoznačné přiřazení k jednomu typu popsanému v rámci těchto rodů není možné.
Taxonomický popis Bacillus simplex K2 buněčná forma šířka μιη délka μιη tyčinky
0,8-1,0
3,0-5,0 spory elipsoidní kulaté sporangium kataláza anaerobní růst
VP reakce maximální teplota positivní růst při °C negativní růst při °C
k. W.
růst v mediu pH 5,7 NaCl 2 % %
% %
mediu s lysozymem » ·* • ·
4 44 • ·
- 12 4 44 44
4 4 4 9
4 9 44 • · 9444 4
4 4 9
44 44 kyselina z (ASS)
D-glukosy + L-arabinosy + D-xylosy
D-mannitu + D-fruktosy + plyn z fruktosy lecithináza hydrolýza škrobu + želatiny + kaseinu
Tween 80 + eskulinu zužitkování citrátu + propionátu nitrit z nitrátu + indol fenylalanindesamináza arginindihydroláza
Analýza buněčných mastných kyselin potvrdila přiřazení k rodu Bacillus.
Parciální sekvencování 16SrDNA prokázala 100 %
Bacillus simplex.
podobnost k
- 13 toto ·· · ··· t · · • · toto · • · · to · • · · to ···· ·· ··· to
Taxonomický popis Pseudomonas putida K32 buněčná forma šířka μπι délka μπι pohyblivost mrskání
Gram-reakce lyže 3 %ním KOH aminopeptidáza spory oxidáza tyčinky
0,8-0,9
1,5-4,0 +
polarní>l kataláza + růst anaerobně pigmenty fluoreskující + pyocyanin
ADH + nitrit z nitrátu denitrifikace ureáza hydrolýza želatiny zužitkování substrátu ·· ·· to· to to «to ·· to to · • to · • to ·· »
• · φ Μ·
- 14 • i · *
ΦΦΦ ·
ΦΦ ΦΦ • · · · • φ ·♦ ··» · φ • * φ «φ ΦΦ adipát citrát + malát +
D-mandelát + fenylacetát +
D-tartrát
D-glukosa + trehalosa mannitol benzoylformiát propylenglykol + butylamin + benzylamin + tryptamin acetamid + hippurát +
Profil buněčných mastných kyselin je typický pro Pseudomonas putida.
Parciální sekvencování 16SrDNA prokázala ca 98 % podobnost k Pseudomonas mendocina a Pseudomonas alcaligenes. Podobnost k Pseudomonas putida byla 97,4 %.
Taxonomický popis Rhodococcus sp. FB 387 (DSM 11291)
1. Morfologie a barva kolonií: krátké rozvětvené hyfy, které se ve stáří rozpadají na tyčinky a koky, kolonie jsou matné, světle červenooranžové RAL 2008;
2. Diagnostikovaná aminokyselina peptidoglykanu: kyselina meso-diaminopimelinová;
3. Kyseliny mykolové: kyseliny mykolové z Rhodococcus;
Určení délky řetězce kyseliny mykolové (C32~C44) a srovnání údajů se záznami DSMZ-databanky mykolových kyselin prokázalo jen velmi malou podobnost ke vzorkům kmenů Rhodococcus ruber ·· ♦♦ 4 4 44 44
4 4 44 44 4 4 4 4
444 4 4 4444
44 4 4 4 4444 ·
4 4 4 4 4 4 4
4444 44 444 444 44 44 (podobnost, 0,019). Tento korelační faktor je příliš malý na to, aby mohl být použit pro identifikaci druhu.
5. Vzorek mastných kyselin: nerozvětvené, nasycené a nenasycené mastné kyseliny plus kyselina tuberkulostearinová.
Tento vzorek mastných kyselin je diagnostický pro všechny zástupce rodu Rhodococcus a jejich blízké příbuzné jako Mycobakterium, Nocardia a Gordona. Byl učiněn pokus o diferenciaci druhu při zohlednění kvalitativních a kvantitativních rozdílů ve vzorku mastných kyselin. Pomocí numerických metod se vzorek mastných kyselin z Rhodococcus sp. FB 387 srovnal se záznamy databanky. Také pomocí této metody se nemohl Rhodococcus sp. FB 387 z důvodu malé podobnosti (0,063) přiřadit k žádnému popsanému druhu Rhodococcus.
5. Při parciálním sekvencování 16S rDNA kmenu bylo přiřazeno 96-818 s 97,9 % korelací Rhodococcus opacus. Tato shodnost sekvence je hodně pod 99,5 %, jak se požaduje pro jednoznačné přiřazení k druhu v tomto taxonu.
Na základě předložených výsledků je možné vycházet z toho, že se u kmene Rhodococcus sp. FB 387 jedná o nový dosud nepopsaný druh Rhodococcus.
Enzymy podle vynálezu, N-acetylaminoalkoholhydrolasy, které jsou schopné hydrolyzovat deriváty cyklopentenu shora uvedeného vzorce VII, lze například získat v oboru běžným způsobem otevřením buněk mikroorganismů podle vynálezu. K tomu se může například použít metodu s ultrazvukem nebo Frenschovu tlakovou metodu. Například se tyto enzymy získají z mikroorganismů Rhodococcus erythropolis CB101 (DSM 10686). Enzymy, které se získají z mikroorganismů podle vynálezu, zejména Rhodococcus erythropolis CB101 (DSM 10686), mají výhodně následující vlastnosti:
a) pH optimum při pH 7,0 ± 1,0;
b) teplotní optimum mezi 25 a 30 °C při hodnotě pH 7,0; a ·· BB • Β Β * BBB
Β Β 4 • · 4 •ΒΒΒ ··
- 16 BB • ΒΒΒ Β Β
ΒΒ «
c) hodnota ΚΜ pro substrát N-acetyl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten 22,5 mM ±7,5 mM (30 °C, 100 mM fosfátový pufr, pH 7,0).
Sekvenční analýza enzymu získatelného jako z Rhodococcus erythro poliš CB 101 (DSM 10686) poskytla dále:
d) N-koncovou sekvenci aminokyselin Thr-Glu-Gln-Asn-Leu-His-Trp-Leu-Ser-Ala-Thr-Glu-Met-Ala-Ala-Ser-Val-Ala-Ser-Asn;
a určení molekulové hmotnosti poskytlo:
e) molekulovou hmotnost 50 kD, určeno pomocí SDS-PAGE.
Enzymy, které se získají z mikroorganismů podle vynálezu, například z Rhodococcus erythropolis CB 101 (DSM 10686), hydrolysují například zejména N-acetyl-l-amino-4-hydroxymethyl-2 -cyklopenten, N-butyryl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten, N-propionyl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten, a N-isobutyryl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten.
Způsob výroby podle vynálezu (1R,4S)- nebo (IS,4R)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu vzorců I, II
HO ,nh2
ΝΗ2
II a/nebo derivátů (1S,4R)- nebo vzorců III, IV (IR,4S)-aminoalkoholů obecných
III
HO
IV
ΦΦ φφ φ φ φ φ φ φφφ φ φ φ φ φφφ φ φφ φ φ φ φ φφ φφ φ φ φ φ φ φ φφ φφ φ φ φ φ φ φ φφ φφ kde R1 má uvedený význam, v prvním stupni acyluje vzorce V se může například provádět tak, že se (±)-2-azabicyklo-[2.2.1]hept-5-en-3-on na derivát (±)-2-azabicyklo-[2.2.1]hept-5-en-3-onu obecného vzorce VI
O
VI kde R1 má uvedený význam.
Edukt (±)-2-azabicyklo-[2.2.1]hept-5-en-3-on se může vyrobit podle EP-B 0 508 352.
Acylace se může provádět halogenidem karboxylové kyseliny obecného vzorce VIII
II
R1 - C - X
VIII, kde X znamená atom halogenu a kde R1 má uvedený význam, nebo anhydridem karboxylové kyseliny obecného vzorce IX
O O
II II
C C IX, / \ / \
R1 O R1 kde R1 má uvedený význam.
• ··
- 18 ·· »· ··· ·· • # • * ··
Jako atom halogenu se může použít F, Cl, Br nebo I. Výhodně se používá Cl nebo F.
Příklady halogenidů karboxylových kyselin jsou: acetylchlorid, chloracetylchlorid, chlorid kyseliny máselné, chlorid kyseliny isomáselné, chlorid kyseliny fenyloctové, benzylester kyseliny chlormravenčí (Cbz-Cl), chlorid kyseliny propionové, benzoylchlorid, alkylester kyseliny chlormravenčí nebo terč.-butyloxykarbonylfluorid. Příklady pro anhydridy karboxylových kyselin jsou: terč.-butoxykarbonylanhydrid, anhydrid kyseliny máselné, anhydrid kyseliny octové nebo anhydrid kyseliny propionové.
Acylace se může provádět bez rozpouštědla nebo s aprotickým rozpouštědlem.
Účelně se acylace provádí v aprotickém rozpouštědle. Jako aprotické rozpouštědlo jsou například vhodné pyridin, acetonitril, dimethylformamid, tetrahydrofuran, toluen, methylenchlorid, N-methylpyrrolidon, popřípadě jejich směsi. Výhodně se jako rozpouštědlo používá pyridin nebo acetonitril, zejména směs pyridinu a acetonitrilu.
od -80 do 50 °C, výhodně derivát (±)-2-azabicyklona derivát cyklopentenu
Učelně se acylace provádí při teplotě od 0 do 25 °C.
Ve druhém stupni se může redukovat -[2.2.1]hept-5-en-3-onu vzorce VI obecného vzorce VII
HO
VII kde R1 má uvedený význam.
Redukce se účelně provádí borhydridem a lkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy nebo aluminiumhydridem alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy nebo vitridem (natrium-bis-(2-methoxyethflfl flfl • flfl flfl·· • · • · flfl·· fl· fl · • fl · • · ·· • · oxy)aluminiumhydrid). Jako aluminiumhydrid alkalického kovu lze použít natrium- nebo kaliumaluminiumhydrid. Jako borhydrid alkalického kovu lze použít natrium- nebo kaliumborhydrid. Jako borhydrid kovu alkalické zeminy lze použít kalciumborhydrid.
Účelně se redukce provádí v protickém rozpouštědle. Jako protické rozpouštědlo se mohou použít nízké alifatické alkoholy jako je methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol. sek. butanol, terč. butanol, nebo voda, popřípadě jejich směsi.
Redukce se účelně provádí při teplotě od -40 do 40 °C, výhodně od 0 do 20 °C.
Přeměna derivátu cyklopentenu obecného vzorce VII na (1R,4S)nebo (1S,4R)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopenten vzorců I, II
HO ,nh2
ΝΗ2
II se provádí podle vynálezu bud' pomocí mikroorganismů nebo enzymových extraktů z nich, pomocí acylas penicilinu G nebo pomocí enzymů s N-acetylaminoalkoholhydrolasovou aktivitou.
Při této biotransformaci vznikná vedle (1R,4S)- nebo (1S,4R)-1-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopenten vzorce I nebo II, který se popřípadě izoluje, derivát (1R,4S)- nebo (IS,4R)-aminoalkoholu obecných vzorců III, IV
III HO
IV kde R1 má uvedený význam. Posledně jmenované sloučeniny se mohou rovněž izolovat.
44
4 4 4
4 44 • 4444 4
4 4 • ·
- 20 44 «4 · 4 · • 444 • 4 · 4 • 4 · •444 ·4 4
Principiálně jsou vhodné všechny mikroorganismy, které zužitkují derivát cyklopentenu obecného vzorce VII jako jediný zdroj dusíku, jako jediný zdroj uhlíku nebo jako jediný zdroj uhlíku a dusíku. Účelně se biotransformace provádí s mikroorganismy, které zužitkují (IR,4S)-isomer derivátu cyklopentenu jako jediný zdroj uhlíku, jako jediný zdroj uhlíku a dusíku nebo jako jediný zdroj dusíku.
Výhodně se biotransformace provádí pomocí mikroorganismů rodu Alcaligenes/Bordetella, Rhodococcus, Arthrobacter, Alcaligenes, Agrobacterium/Rhizobium, Bacillus, Pseudomonas nebo Gordona, zejména druhu Alcaligenes/Bordetella FB 188 (DSM 11172), Rhodococcus erythropolis CB 101 (DSM 10686), Arthrobacter sp. HSZ 5 (DSM 10328), Rhodococcus sp. FB 387 (DSM 11291), Alcaligenes xylosoxydans ssp. denitrificans HSZ 17 (DSM 10329), Agrobacterium/Rhizobium HSZ 30, Bacillus simplex K2, Pseudomonas putida K32 nebo Gordona sp. (DSM 10687), jakož i s jejich funkčně ekvivalentními variantami a mutanty. Tyto právě popsané mikroorganismy jsou uloženy podle Budapešťské úmluvy.
Pro postup jsou obvzláště vhodné druhy mikroorganismů Alcaligenes/ /Bordetella FB 188 (DSM 11172), Rhodococcus erythropolis CB 101 (DSM 10686) a Gordona sp. CB 100 (DSM 10687).
Biotransformace se může provádět po obvyklém pěstování těchto mikroorganismů s buňkami v klidu (nerostoucí buňky, které již nepotřebují žádný zdroj uhlíku a energie) nebo s rostoucími buňkami. Výhodně se biotransformace provádí s buňkami v klidu.
Enzymy podle vynálezu vhodné pro způsob, N-acetylaminoalkoholhydrolasy, se mohou získat podle předtím popsaných postupů a mají vlastnosti, které již byly popsány.
Vhodné acylázy penicilinu G se získají z mnoha mikroorganismů, například z bakterií nebo aktinomycetenů, zvláště z následujících mikroorganismů: Escherichia coli ATCC 9637, Bacillus ·· toto « toto < ··· • · • · · toto·· ··
- 21 • to to· ·· ·· ·· ·· · · · to • to «to·· • ·· ··· · e • · ··· ··· ··· ·· to· megaterium, Streptomyces lavendulae ATCC 13664, Nocardia sp. ATCC 13635, Providencia rettgeri ATCC 9918, Arthrobacter viscosus ATCC 15294, Rhodococcus fascians ATCC 12975, Streptomyces phaeochromogenes ATCC 21289, Achromobacter ATCC 23584 a Micrococcus roseus ATCC 416. Zejména se používají obchodně dostupné acylázy penicillinu G jako acyláza EC 3.5.1.11 penicilinu G z E.coli (Boehring Mannheim) nebo z Bacillus megaterium.
Ve výhodném provedení se používají imobilizované acylázy penicilinu G.
Biotransformace se může provádět v mediích známých v oboru, jako například v nízkomolárních fosfátových, citrátových nebo Hepes-pufrech, ve vodě, v úplných mediích jako například Nutrient Yeast Broth (NYB) nebo v mediích popsaných v tabulce 1. Výhodně se biotransformace provádí v mediu uvedeném v tabulce 1 nebo nízkomolárním fosfátovém pufru.
Účelně se biotransformace provádí za jednorázového nebo kontinuálního přidávání derivátu cyklopentenu (vzorec VII) tak, že koncentrace nepřesáhne 10 % hmotn., výhodně 2 % hmotn.
Hodnota pH během biotransformace může být v rozmezí od 5 do 9, výhodně od 6 do 8. Účelně se biotransformace provádí při teplotě od 20 do 40 °C, výhodně od 25 do 30 °C.
Jestliže se při biotransformaci tvoří (1S,4R)-l-amino-4-(hydroxy-methyl)-2-cyklopenten, pak se tento může kyselou hydrolýzou, např. kyselinou chlorovodíkovou převést na (IR,4S)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopenten.
Příklady provrdení vynálezu
Příklad 1
Výroba (±)-2-acetyl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu
100 g (±)-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu se rozpustilo
• · · · ··· · · pod dusíkem v acetonitrilu (800 ml) a pyridinu (161,26 ml). Při 12 °C se přikapalo 104,5 g acetylchloridu po dobu 2 hodin. Směs se ještě míchala 4,5 hodiny při teplotě místnosti. Ke směsi se přidalo 800 ml vody a acetonitril se odpařil za vakua. Vodná fáze se 3krát extrahovala 400 ml ethylacetátu. Spojené organické fáze se ještě promyly IN HCI (400 ml), vodou (400 ml), nasyceným NaCl (400 ml), sušily síranem hóřečnatým a zcela odpařily. Ke zbytku se přidal methylenchlorid a to se filtrovala přes křemičitanový gel. Filtrát se zahustil a produkt se čistil destilací. Získalo se 107,76 g produktu jako čirá kapalina. Výtěžek představoval 71 %.
1H-NMR (CDC13):δ[ppm] 400 MHz
2,25 (AB syst.,2H);
2,8(s,3H); 3,42(m,lH); 5,30(m,lH); 6,89(m,lH); 6,92(m,lH).
Příklad 2
Výroba (+)-2-butyryl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu
100,3 g (±)-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu se rozpustilo pod dusíkem v acetonitrilu (720 ml) a pyridinu (142 ml). Při 12 °C se přikapalo 141,8 g chloridu kyseliny máselné po dobu 1 hodiny. Reakce se ještě míchala 3 hodiny při teplotě místnosti. Ke směsi se přidalo 720 ml vody. Acetonitril se odpařil za vakua a vodní fáze se 3krát extrahovala ethylacetátem (300 ml). Spojené organické fáze se ještě promyly IN HCI (350 ml), nasyceným NaCl (400 ml) a vodou (500 ml), sušily se síranem hóřečnatým a úplně odpařily. Produkt se čistil destilací. Získalo se 107,76 g produktu jako čirá kapalina. Výtěžek představoval 85 %.
• ··
- 23 • · XH-NMR (CDC13):δ[ppm] 400 MHz
0,98(t,J=8,5 Hz,3H);
1,58-1,65(2H);
2,23(AB syst., 2H) ;
2,82-2,90(2H); 3,42(m,lH); 5,30(m,lH);
6,62 (m,1H);
6,92(m,1H).
Příklad 3
Výroba (±)-2-fenylacetyl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu
33,4 g (±)-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu se rozpustilo pod dusíkem v acetonitrilu (240 ml) a pyridinu (48,3 ml). Při 12 °C se přikapalo 68,6 g chloridu kyseliny fenyloctové po dobu 30 minut. Směs se ještě míchala 3,5 hodiny při teplotě místnosti. Ke směsi se přidalo 240 ml vody. Acetonitril se odpařil za vakua a vodní fáze se 3krát extrahovala ethylacetátem (150 ml). Spojené organické fáze se ještě promyly IN HCI (150 ml), nasyceným NaCl (150 ml) a vodou (150 ml), sušily se síranem hořeČnatým a úplně odpařily. Surový produkt se filtroval přes křemičitanový gel (hexan:ethylacetát=l:1). Získalo se 68,34 g surového produktu jako žlutý olej.
Příklad 4
Výroba (±)-2-propionyl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu g (±)-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu se rozpustilo pod dusíkem v acetonitrilu (325 ml) a pyridinu (41 ml). Při 12 °C se přikapalo 43,9 g chloridu kyseliny propionové po dobu 1 hodiny. Reakce se ještě míchala 5 hodin při teplotě místnosti. Ke směsi se přidalo 145 ml vody a acetonitril se odpařil za
vakua. Vodná fáze se 3krát extrahovala 115 ml ethylacetátu. Spojené organické fáze se ještě promyly IN HCI (140 ml), nasycenými roztoky NaHCO^ (40 ml) a NaCl (40 ml), sušily se síranem sodným a úplně odpařily. Zbytek se čistil destilací. Získalo se 55,8 g titulní sloučeniny, která stáním ztuhla. Výtěžek byl 81,6 %.
Kpo,28 Pa 75-80 °C
t.t..: 54-56 °C 1H-NMR (DMSO-dg):δ[ppm] 0,95 (t,3H);
400 MHz 2,10(quad.,1H);
2,28(quad.,1H); 2,64(m,2H); 3,42(s,lH); 5,16(m,lH); 6,78(m,lH);
6,96(m,1H).
Příklad 5
Výroba (±)-2-isobutyryl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu
45,1 g (±)-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu se rozpustilo pod dusíkem v acetonitrilu (310 ml) a pyridinu (39 ml). Při 10 °C se přikapalo 54,1 g chloridu kyseliny isomaselné po dobu 1 hodiny. Reakce se ještě míchala 5 hodin při teplotě místnosti. Ke směsi se přidalo 140 ml vody a acetonitril se odpařil za vakua. Vodná fáze se 4krát extrahovala 120 ml ethylacetátu. Spojené organické fáze se ještě promyly 1H HCI (50 ml), nasycenými roztoky NaHCOg (50 ml) a NaCl (50 ml), sušily se síranem sodným a úplně odpařily. Zbytek se vařil v n-hexanu (240 ml) s aktivním uhlím za zpětného toku. Po filtraci aktivního uhlí se filtrát ochladil při 0 °C a titulní sloučenina filtrovala. Získalo se
54,5 g produktu. Výtěžek byl 76 %.
• · • 9
- 25 » · · β > · · · • · · · 4 • · « • « · ·
t.t..: 41-42 °C 1H-NMR (DMSO-dg):δ[ppm] 0,92 (d,3H);
400 MHz l,06(d,3H);
2,10(m,lH); 2,28(m,lH); 3,40(m,2H); 5,16(S,1H); 6,78(m,lH);
7,92(m,lH).
Příklad 6
Výroba (±)-2-chloracetyl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu
10,1 g (±)-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu se rozpustilo pod dusíkem a při 10 °C ve směsi dichlormethanu (10 ml), pyridinu ( 8 , 4 ml) a 0,22 g Ν,N-4-dimethylaminopyridinu. Přikapalo se
13,5 g chloracetylchloridu po dobu 1 hodiny. Teplota stoupla až na 44 °C. Směs se dále míchala 2 hodiny při teplotě místnosti. Ke směsi se přidalo 100 ml vody. Po oddělení fází se vodná fáze extrahovala 100 ml dichlormethanu. Spojené organické fáze se sušily se síranem sodným a úplně odpařily. Zbytek se vařil ve 100 ml diisopropyletheru za zpětného toku v přítomnosti 1 g aktivního uhlí po dobu 10 minut. Po horké filtraci se filtrát ochladil na teplotu místnosti, pevná látka se filtrovala a sušila. Získalo se 10, 35 g titulní sloučeniny. Výtěžek byl 60 %.
t.t..: 86-88 °C 1H-NMR (CDC13):δ[ppm] 2,28 (d,lH);
400 MHz 2,40(d,lH);
3,48(s,lH);
4,56(d,2H);
5,30(s,lH);
6,70(d,lH);
6,94(m,lH).
Příklad 7
Výroba (±)-N-acetyl-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu
79,56 g (±)-2-acetyl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu se rozpustilo pod dusíkem v ethanolu (450 ml) a ochladilo na -10 °C. Po částech se po dobu 45 minut přidávalo 19,8 g natriumborhydridu.
Reakce se ještě míchala 3 hodiny při teplotě 0 °C a pak se upravilo pH na 1,8 pomocí koncentrované kyseliny sírové. Ke směsi se přidal ethylacetát (200 ml) a pevné látky se odfiltrovaly. Pak se to úplně odpařilo. Ke zbytku se přidala voda, promylo se methylenchloridem a odpařilo. Surový produkt se ještě čistil filtrací křemičitanovým gelem s rozpouštědlem ethylacetát/methanol 5:1. Filtrát se zahustil. Získalo se 51,83 g produktu jako bílá pevná látka. Výtěžek byl 64 % vztaženo na vnesený 2-acetyl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-on.
t.t.: 91-93 °C 1H-NMR (DMSO-dg):δ[ppm] 1,18 (m,lH);
400 MHz l,78(s,3H);
2,29(m,lH);
2,66(m,lH);
3,35(s,2H);
4,58(s,lH);
4,72(m,lH);
5,61(d,lH);
5,85(d,lH);
7,83(d,lH).
• 0 *·
- 27 Příklad 8
Výroba (±)-N-butyryl-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu
73,87 g (±)-2-butyryl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu se rozpustilo pod dusíkem v ethanolu (400 ml) a ochladilo na -10 °C. Po částech se po dobu 45 minut přidávalo 15,68 g natriumborhydridu. Reakce se ještě míchala 3 hodiny při teplotě 0 °C a pak se upravilo pH na 1,5 pomocí koncentrované kyseliny sírové. Ke směsi se přidal ethylacetát (200 ml) a pevné látky se odfiltrovaly. Pak se to úplně odpařilo. Ke zbytku se přidala voda, promyl se methylenchloridem, odpařil a sušil za vysokého vakua. Získalo se 60,55 g produktu. Výtěžek byl 80 % vztaženo na vnesený (±)-2-butyryl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-on.
t.t.: 71-72 °C 1H-NMR (CDC13):5[ppm] 0,98(t,J=8,5Hz, 3H);
400 MHz 1,40-1,50(1H);
1,58-1,68(2H);
2,10-2,18(2H);
2,42-2,55(1H);
2,85(m,lH);
3,62(AB syst.,2H);
4,98(m,lH);
5,78-5,82(2H);
6,38(m,lH).
Příklad 9
Výroba (±)-N-fenylacetyl-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu g surového (+)-2-fenylacetyl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5en-3-onu se rozpustilo pod dusíkem v ethanolu (450 ml) a ochladilo na - 10 °C. Po částech se po dobu 1 hodiny přidávalo 13,2 • ·
- 28 g natriumborhydridu. Reakce se ještě míchala 3,5 hodin při teplotě místnosti a pak se upravilo pH na 3,8 pomocí koncentrované kyseliny sírové. Směs se úplně odpařila. Zbytek se sušil a čistil filtrací s křemičitanovým gelem (hexan:ethylacetát=l : 9) Po překrystalování z ethylacetátu se získalo 54,6 g bílé pevné látky. Výtěžek byl 80 % vztaženo na vnesený (±)-2-fenylacettyl-2 -azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-on.
1H-NMR (CDC13):S[ppm] 1,28-1,35(1H);
400 MHz l,40(m,lH);
2,38-2,45(1H);
2,79(m,lH);
3,50(AB syst.,2H);
3,52(s,3H);
4,98(m,lH);
5,75(m,2H);
5,98(m,lH);
7,20-7,38(5H).
Příklad 10
Výroba (±)-N-BOC-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu g surového hydrochloridu (±)-l-amino-4-hydroxymethyl-2 -cyklopentenu se rozpustilo pod dusíkem při teplotě místnosti ve směsi 150 ml vody a 150 ml dioxanu. Roztok se upravil IN NaOH na hodnotu pH 14, pak se přidal roztok terč.butyloxykarbonylfluoridu (BOC-F, 20 % přebytek) v diethyletheru a při teplotě místnosti ještě 3 hodiny dále míchal (BOC-F připravený podle Synthesis 1975,599). Hodnota pH se upravila koncentrovanou HCl na 2. Po destilaci organických rozpouštědel se ke zbytku přidalo 50 ml vody a směs se 3krát extrahovala 100 ml ethylacetátu. Spojené organické fáze se úplně odpařily. Zbytek se kristalizoval ve směsi 110 ml diisopropyletheru a 80 ml n-hexanu. Získalo se 11,95 g titulní sloučeniny. Výtěžek představoval 56 %.
t.t.: 68-70 °C • ·
1H-NMR (DMSO-d6):ó[ppm] 1,18 (m,lH);
400 MHz l,38(s,9H); 2,26(m,lH); 2,65(m,lH); 3,33(t,2H); 4,4 5(m,1H); 4,55(t,lH); 5,62(m,lH); 5,79(m,lH); 6,73(d,lH).
Příklad 11
Výroba (±)-N-propionyl-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu
16,6 g (±)-2-propionyl-2-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu se rozpustilo pod dusíkem ve vodě (140 ml) a 2-butanolu (66 ml) a ochladilo na -5°C. Po částech se po dobu 2 hodin přidávaly 3 g natriumborhydridu. Směs se ještě míchala 2,5 hodiny při teplotě 10 °C a pak se upravilo pH na 2,2 pomocí směsi koncentrované kyseliny chlorovodíkové a vody (1/1). Roztok se odpařil na 40 g a pH se upravilo na hodnotu 6,2 s 2N NaOH. Směs se extrahovala 5krát 50 ml dichlormethanu. Spojené organické fáze se úplně odpařily a zbytek se překrystalizoval z toluenu (150 ml). Získalo se 11,1 g titulní sloučeniny. Výtěžek byl 65 %.
t.t.: 67-68 °C 1H-NMR (DMSO-dg):δ[ppm] 0,96(t,3H);
400MHz 1,16(quint.,1H);
2,04(quad.,2H);
2,26(m,lH); .
2,66(m,lH);
3,34(m,2H);
4,58(t,lH);
4,72(m,1H);
5,61(m,lH);
• ·
5,84(m,lH);
7,72(d,lH).
·· · · • ·
Příklad 12
Výroba (±)-N-isobutyryl-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu g (±)-2-isobutyryl-3-azabicyklo[2.2.1.]hept-5-en-3-onu se rozpustilo pod dusíkem ve vodě (32 ml) a 2-butanolu (84 ml) a ochladilo na 0 °C. Po částech se po dobu 3,5 hodiny přidávalo 1,37 g natriumborhydridu. Směs se dále míchala 3 hodiny při teplotě 20 °C, pak se upravilo pH na 2,5 pomocí směsi koncentrované kyseliny chlorovodíkové a vody (1/1) a pak se neutralizovalo 2N NaOH. Směs se odpařila na 40 g. Zbytek se extrahoval 3krát 80 ml dichlormethanu. Spojené organické fáze se úplně odpařily. Získaná pevná látka krystalizovala v 25ml toluenu. Získalo se 6,8 g titulní sloučeniny. Výtěžek byl 73,6 %.
t.t.: 80-81 °C 1H-NMR (DMSO-dg):δ[ppm] 0,98(d,6H);
400 MHz l,16(quint.,1H);
2,30(m,2H);
2,68(m,lH);
3,32(t,2H);
4,58(t,lH);
4,70(m,lH);
5,61(m,lH);
5,82(m,lH);
7,68(d,lH).
Příklad 13
Výroba (IR,4S)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu pomocí acyláz penicilinu G
Pro biotransformaci se použila acyláza
EC 3.5.1.11 • 0
- 31 • 0 00 0 0 0 *
0 ·♦
0000 ·
0 0 penicilinu G z E.coli (Boehring Mannheim) 165 U (jednotek)/g nebo acyláza EC 3.5.1.11 penicilinu G z Bacillus megaterium. K tomu se inkubovalo 50 mM pufru fosforečnanu sodného (pH 5-9; 4 ml) s 1 % hmotn. neracemického N-fenylacetyl-l-amino-4-hydroxy methyl-2-cyklopentenu a 400 mg odpovídající acylázy penicilinu G při 37 °C.
Po určitých časových intervalech se odebíraly vzorky a analyzovaly pomocí tenkovrstevné chromatografie (křemičitanový gel 60, butanol:voda:ledová kys. octová=3:1:1; detekce ninhydrinem), plynové chromatografie (kapilární sloupec, HP-5,5 % fenylmethylsiloxanu) nebo pomocí HPLC. Enzym odštěpil s vysokou aktivitou fenacetylovou skupinu a uvolnil až 40 % odpovídajícího aminoalkoholu. Volný aminoalkohol se získal s ee-hodnotou 80 %.
Příklad 14
Výroba (lR,4S)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu pomocí mikroorganismů
14.1 Kal (20 %) z čističky ARA ve Visp se inkuboval v A+N mediu (viz tabulka 1), které obsahovalo 0,5 % hmotn. N-acetyl-, N-propionyl-, N-isobutyryl-, nebo N-butyryl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopentenu, při 37 °C za třepání. Tvorba (1R,4S)-1-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopentenu se sledovala pomocí tenkovrstevné chromatografie.
% těchto obohacených vzorků se l-3x přeočkovalo a jednotlivě naneslo na pevná media (Plate Count Agar v mediu z tabulky 1; 20 g/l). Tímto způsobem se izolovaly mikroorganismy Alcaligenes/Bor detella FB 188 (DSM 1172), Rhodococcus erythropolis CB 101 (DSM 10686), Gordona sp. CB 100 (DSM 10687) a Rhodococcus sp. FB 387 (DSM 11291).
14.2 Takto izolované mikroorganismy se pěstovaly v mediu (tabulka 1), které obsahovalo 0,5 % Ν-acetyl-, N-propionyl-,
N-isobutyryl-, nebo N-butyryl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopentenu. Rostly 24 až 36 hodin až k optické hustotě (OD) od 2 do 3. Takto získané buňky se sebraly v pozdně exponenciální růsto• · ·· φ φ φ • ΦΦΦ φ φ « • φ φ
ΦΦ·· ΦΦ • · ·· ΦΦ φ · φ · • ΦΦΦ φ ΦΦ φ φ · φ φ φ vé fázi a promyly v 10 mM fosfátovém pufru.
Následující biotransformace se provedla v 50 mM fosfátovém pufru (pH 4,5-9), který obsahoval 1 % hmotn. Ν-acetyl-, N-isobutyryl-, nebo N-butyryl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopentenu. Tenkovrstevnou chromatografii se zjistilo, že 50 % substrátu bylo hydrolyzována na (IR,4S)-l-amino-4-(hydroxymethyl)-2-cyklopenten. HPLC analýzy udaly ee-hodnoty mezi 80 a 93 %.
Jestliže se jako substrát použil N-butyryl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten, byla biotransformace 0,14 (g/l/h/OD) pro kmen DSM 10686, když se pěstovalo na A+N mediu a 0,03 (g/l/h/OD), když se pěstovalo na NYB (Nutrient Yaest Broth) mediu, které obsahovalo N-butyryl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten.
Jestliže se provedla stejná přeměna s kmenem DSM 10687 při koncentraci substrátu (N-butyryl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten) 200 mM, byla biotransformace 0,161 (g/l/h/OD).
Tabulka 1 medium A+N
MgCl2
CaCl2
FeCl3
Na2SO4 kh2po4
Na2HPO4
NaCl
0,4 g/1 0,014 g/1 0,8 mg/l 0,1 g/i 1 g/1
2,5 g/1 3 g/1 roztok vitamínů 1 ml/1 roztok stupových prvků 1 ml/1 pH 7,5
14.3. Rhodococcus erythropolis DSM 10686 se pěstoval v 6 1 fermentoru v minimálním mediu (srovnej tabulku 2) s octanem amonným (3 g/1) jako zdroj uhlíku, popřípadě dusíku při 30 °C do buněčné hustoty OD 650>25. Během buněčného růstu se kontinuálně přidávala 50 % kyselina octová jako dodatečný zdroj uhlíku. Pro indukování enzymové aktivity se pak přidalo 60 g (+/-)-N-acetyl-14 4·
4444 44
4
- 33 44 44
4 4 1
4 44 amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopentenu a dále inkubovalo několik hodin. Nakonec se ještě jednou přidalo 40 g (±)-N-acetyl-l-amino -4-hydroxymethyl-2-cyklopentenu a pak dalších deset hodin inkubovalo. Průběh biotransformace se sledoval on-line pomocí HPLC. Při dosažení 40 % analytického výtěžku, vztaženo na vnesený racemický substrát, a ee-hodnoty 85 % se fermentace ukončila přidáním kyseliny.
Tabulka 2 složení media
Komponenty Koncentrace
extrakt kvasnic 0,5 g/1
pepton M66 0,5 g/1
kh2po4 4,0 g/1
Na2HPO4.2H2O 0,5 g/1
k2so4 2,0 g/1
NH4~acetát 3,0 g/1
CaCl2 0,2 g/1
MgCl2.6 H2O 1,0 g/1
roztok stopových prvků (viz dole) 1,5 ml/1
PPG (polypropylenglykol) o,i g/1
Roztok stopových prvků
KOH 15,1 g/1
EDTA.Na2 . 2H2O 100,0 g/1
ZnSO4 . 7H2O 9,0 g/1
MnCl2 . 4H2O 4,0 g/1
h3bo3 2,7 g/1
CoCl2 . 6H2O 1,8 g/1
CUC12 . 2H2O 1,5 g/1
NÍC12 . 6H2O 0,18 g/1
Na2Mo04 . 2H2O 0,27 g/1
·« ·· · · • ··♦ • · • · ···· ·· • ·
- 34 ·· ♦ · • · · » • 9 ··
9 9 9
9 9
14.4 Podobně jako v příkladu 14.3 se pěstovaly mikroorganismy Arthrobacter sp. HSZ 5 (DSM 10328), Rhodococcus sp. FB 387 (DSM 11291), Alcaligenes xylosoxydans ssp. denitrificans HSZ 17 (DSM 10329), Agrobacterium/Rhizobium HSZ 30, Bacillus simplex K2 a Pseudomonas putida K32 na octanu sodném v mediu (tabulka 1) se sloučeninami a bez sloučenin Ν-acetyl-, Ν-propionyl-, N-isobutyryl nebo N-butyryl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten, v dalším zkráceně označené jako aminoalkoholy.
Následující výsledky se dosáhly s exponenciálními buňkami, které se pěstovaly bez aminoalkoholů (analyzováno HPLC):
Kmen Poměr [mMol/OD.h] Hodnota ee/přeměna
HSZ 5 (DSM 10328) 0,05 88,7/16
HSZ 17 (DSM 10329) 0,005 95/23
K32 0,05 54/1
CB101 (DSM 10686) 0,1 84/39
Kmeny K2 a K17 se pěstovaly, sebraly a podrobily
60-hodinové biotransformaci.
Kmen Poměr [mMol/OD.h] Hodnota ee/přeměna
[%] se [%]
K2 92/10
HSZ 30 - 93/3,5
Ze všech násad se sebraly exponenciální a stacionární buňky a použily se pro biotransformaci jako buňky v klidu. Na základě
DC-analýzy se nepozoroval žádný rozdíl v počátečním poměru u buněk indukovaných nebo neidukovaných aminoalkoholem.
• ··· • 9 « • 9 4 «·99 99
- 35 99 ► · 9 « » · ·· ·· · · « • · a
99
Příklad 15
Čištění N-acetylaminoalkoholhydrolázy z Rhodococcus erythropolis CB101 (DSM 10686)
Enzym byl čištěn jak je dále uvedeno až byl pozorován už jen jeden proteinový pruh v SDS-PAGE (Pharmacia Phast Gel, 10-15 % gradient) při molekulové hmotnosti 50 kD.
Buňky Rhodococcus erythropolis CB101 (DSM 10686) se promyly v 50 mM Tris-pufru (pH 6,2) a koncentrovaly na optickou hustotu 190 při OD650nm· Po Přidání fenylmethansulfonylfluoridu (PMSF) na konečnou koncentraci 1 mM
Frenchovu lisu (tlakové zařízení)
Po odstředění se získalo 200 •1 a DNAzy se buňky podrobily aby se získal surový extrakt, ml bezbuněčného extraktu s se naneslo na iontoměničový 26/10 Q-Sepharose (Pharmacia), Tris-pufrem (pH 8,0), který koncentrací proteinů 4,8 mg ml’
960 mg bezbuněčného extraktu chromatografický sloupec HiLoad který byl ekvilibrován 50 mM obsahoval 1 mM dithiothreitolu (DTT).
Po promytí sloupce stejným pufrem byly proteiny eluovány lineárním gradientem (1500 ml; gradient: 50 mM Tris-pufr (pH 8,0), obsahující 1 mM DTT- 50mM Tris-pufr (pH 7,0), obsahující 1 mM DTT a 1 M NaCI). Enzym se eluoval ze sloupce mezi 370 a 430 mM NaCI a při pH 7,6. Aktivní frakce se sbíraly a zahustily na 9 ml. Obsah proteinů byl 41 mg.
Pro další čištění se roztok proteinů nanesl na gelověfiltrační chromatografický sloupec HiLoad 26/60 Superdex 75 (Pharmacia), který byl ekvilibrován 50 mM Tris-pufrem, který obsahoval 50 mM NaCI a 1 mM DTT. Aktivní frakce se spojily a měly společný obsah proteinů 10,9 mg.
Tento proteinový roztok se nanesl na sloupec Mono Q HR5/5 (Pharmacia), který byl ekvilibrován 50 mM Tris-pufrem (pH 8,5) obsahujícím 1 mM DDT. Proteiny byly eluovány lineárním gradientem (40 ml) 50 mM Tris-pufr (pH 8,5), obsahující 1 mM DTT - 50 mM Tris-pufr (pH 8,5), obsahující 1 mM DTT a 1 M NaCI. Enzym se eluoval mezi 390 mM NaCI a 440 mM NaCI. Aktivní frakce ·· ·· • · · • · · · • · « • · 4
ΦΦΦΦ ··
- 36 ΦΦΦ Φ Φ Φ
ΦΦ 4 obsahovaly 1,4 mg proteinu.
V posledním čistícím kroku se použil stejný sloupec ekvilibrovaný stejným pufrem. Jako eluční gradient sloužil stejný pufr s 0-500 mM NaCl a pH 7,0-8,5. Tímto způsobem se dalo izolovat 430 pg čistého enzymu.
N-koncová sekvence enzymu se určila přímo z Protein-Blot. Získala se sekvence 20 následujících aminokyseli:Thr-Glu-GlnAsn-Leu-His-Trp-Leu-Ser-Ala-Thr-Glu-Met-Ala-Ala-Ser-Val-Ala-SerAsn.
Tato sekvence není homologní ke známým proteinům.
Příklad 16
Charakterizace enzymu
Charakterizace enzymu se prováděla jak s čištěným enzymem, tak také s bezbuněčným extraktem, který byl odsolen pomocí sloupce Sephadex G-25 (PD-10, Pharmacia).
Koncentrace proteinů v bezbuněčném extraktu byla 7,3 mg ml-1 a . o . — Ί koncentrace proteinu v čištěném enzymu byla 135 pg ml . PMSF se k bezbuněčnému extraktu nepřidával.
16.1 Určení Km
Určení Km se provedlo v bezbuněčném extraktu. Hodnota Km reakce byla při pH 7,0 a při teplotě 30 °C 22,5 mM pro substrát N-acetyl-l-amino-4-hydroxymethylcyklopenten.
16.2 pH optimum pH optimum pro hydrolýzu N-acetyl-l-amino-4-hydroxymethyl-2cyklopentenu (25 mM) se určovalo s čištěným enzymem a v bezbuněčném extraktu v rozsahu pH od 6,2 - 9,0 v následujících roztocích pufru.
Tris-pufr 100 mM pH 9,0;8,5;8,0;7,5;7,0 citrát-fosfátový pufr 100 mM pH 7,0;6,55;6,2
- 37 • · ·· • · · • ··· • · · • · · ···· ··
Aktivita se měřila 24 hodin.
pH optimum reakce bylo mezi pH 7,0 a 7,5 pro produkci 1R,4S a 1S,4R enantiomeru.
U bezbuněčného extraktu bylo pH optimum aktivity při pH 7,0. Selektivita byla však lepší mezi pH 6,0 a pH 7,0
Obr. 1 znázorňuje aktivitu A-acetylaminoalkoholhydrolázy (bezbuněčný extrakt) z Rhodococcus erythropolis CB 101 (DSM 10686) v závislosti na hodnotě pH.
16.3 Teplotní optimum pro reakci uvedenou v příkladu 16.2 leželo mezi 25 a 30 °C.
Obr. 2 znázorňuje aktivitu A-acetylaminoalkoholhydrolázy (bezbuněčný extrakt) z Rhodococcus erythropolis CB 101 (DSM 10686) v závislosti na teplotě.
• to i · i · ·· · • · • · • « • · ··
PROTOKOL SEKVENCE (1) OBECNÉ ÚDAJE (i) PŘIHLAŠOVATEL:
(A) JMÉNO: LONZA AG (B) ULICE: Muenchensteinerstrasse 38 (C) MÍSTO: Basel (E) ZEMĚ : Švýcarsko (F) POŠTOVNÍ SMĚROVACÍ ČÍSLO: 4002 (ii) OZNAĚNÍ VYNÁLEZU: Způsob výroby aminoalkoholu (iii) POČET SEKVENCÍ: 1 (iv) POČÍTAČOVĚ ČITELNÉ ZNĚNÍ:
(A) NOSIČ DAT: Floppy disk (B) POČÍTAČ: PC IBM kompatibilní (C) OPERAČNÍ SYSTEM: PC-DOS/MS-DOS (D) SOFTWARE: Patentln Release #1.0, verze #1.30 (EPA (2) ÚDAJE K SEQ ID NO: 1:
(i) VÝZNAKY SEKVENCE:
(A) DÉLKA: 20 aminokyselin (B) DRUH: aminokyselina (C) TVAR PROVÁŽCE: neznámý (D) TOPOLOGIE: neznámá (ii) DRUH MOLEKULY: protein (iii)HYPOTETICKY: NE (iv) ANTISENSE: NE (v) DRUH FRAGMENTU: N-konec (vi) PŮVOD:
(B) KMEN: Rhodococcus erythropolis (C) INDIVIDUUM/ISOLÁT: Rhodococcus erythropolis CB101 (xi) POPIS SEKVENCE: SEQ ID č: 1:
Thr Glu Gin Asn Leu His Trp Leu Ser Ala Thr Glu Met Ala Ala Ser 15 10 15
Val Ala Ser Asn

Claims (13)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Mikroorganismy, vyznačující se tím, že že jsou schopné zužitkovat deriváty cyklopentenu, zvolené ze sloučenin obecného vzorce VII
    HO
    NH
    R1
    VII kde kde R1 znamená C1_4-alkyl, C1_4~alkoxy, aryl nebo aryloxy, jako jediný zdroj dusíku, jako jediný zdroj uhlíku nebo jako jediný zdroj uhlíku a dusíku, jakož i jejich enzymové extrakty.
  2. 2. Mikroorganismy a extrakty podle nároku 1, kde mikroorganismy jsou vybrané z rodů Rhodococcus, Gordona, Arthrobacter, Alcaligenes, Agrobacterium/Rhizobium, Bacillus, Pseudomonas nebo Alcaligenes/Bordetella.
  3. 3. Mikroorganismy a extrakty podle nároku 1 nebo 2, kde mikroorganismy jsou vybrané z druhů Alcaligenes/Bordetella FB 188 (DSM 11172), Rhodococcus erythropolis CB 101 (DSM 10686), Arthrobacter sp. HSZ 5 (DSM 10328), Rhodococcus sp. FB 387 (DSM 11291), Alcaligenes xylosoxydans ssp. denitrificans HSZ 17 (DSM 10329), Agrobacterium/Rhizobium HSZ 30, Bacillus simplex K2, Pseudomonas putida K32 nebo Gordona sp. CB 100 (DSM 10687), jakož i jejich funkčně ekvivalentní varianty a mutanty.
  4. 4. Enzym s aktivitou N-acetylaminoalkoholhydrolasy, který se získá z mikroorganismů podle jednoho z nároků 1 až 3a je schopný hydrolyzovat deriváty cyklopentenu vybrané ze sloučenin obecného vzorce VII • 0 • •0 00 00 «000 0 000 0 0 0 0 00
    00 00 0 0 0 0000 0 kde kde R1 znamená C1_4-alkyl, C4_4-alkoxy, aryl nebo aryloxy, jakož i jeho funkčně ekvivalentní varianty a mutanty.
  5. 5. Enzym podle nároku 4, vyznačující se tím, že má
    a) pH optimum při pH 7,0 ± 1,0;
    b) teplotní optimum mezi 25 a 30 °C při hodnotě pH 7,0; a
    c) hodnotu KM pro substrát N-acetyl-l-amino-4-hydroxymethyl-2-cyklopenten 22,5 mM ±7,5 mM (30 °C, 100 mM fosfátový pufr,), jakož i jeho funkčně ekvivalentní varianty a mutanty.
  6. 6. Enzym podle jednoho z nároků 4 nebo 5, vyznačující se dále tím, že má
    d) N-koncovou sekvenci aminokyselin Thr-Glu-Gln-Asn-Leu-His-Trp-Leu-Ser-Ala-Thr-Glu-Met-Ala-Ala-Ser-Val-Ala-Ser-Asn; a
    e) molekulovou hmotnost 50 kD, určeno pomocí SDS-PAGE.
    jakož i jeho funkčně ekvivalentní varianty a mutanty.
  7. 7. Způsob výroby (1R,4S)- a/nebo (1S,4R)-l-amino-4-(hydroxymethyl ) -2-cyklopentenu vzorců I a II
    HO
    NH
    II » toto « · • · ·· ·* • ·* · • · »* • · · to · · • · to toto toto a/nebo derivátů (1S,4R)- a/nebo (IR,4S)-aminoalkoholů obecných vzorců III a IV
    HO /'7
    R1
    III
    HO nh^r1 iv o
    kde R1 znamená C1_4-alkyl, C1_4~alkoxy, aryl nebo aryloxy, který zahrnuje přeměnu derivátu cyklopentenu obecného vzorce VII
    HO N,Y o
    VII kde R1 má uvedený význam, pomocí mikroorganismu a/nebo enzymového preparátu podle nároku 1, enzymu podle nároku 4 a/nebo acylázy penicilinu G na sloučeniny vzorce I a/nebo II, jakož i popřípadě izolaci těchto sloučenin a/nebo při této přeměně vzniklých derivátů aminoalkoholů vzorců III a/nebo IV.
  8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující že derivát cyklopentenu obecného vzorce VII se tím
    HO NY o
    VII kde R1 má uvedený význam, se vyrobí tak, že se v prvním stupni acyluje (±)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-on vzorce V
    V • 4
    - 43 na derivát (±)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-onu obecného vzorce VI
    4 44 44
    O
    VI
    kde R1 má uvedený význam, a tato sloučenina se ve druhém stupni redukuje na derivát cyklopentenu obecného vzorce VII. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tí: že se acylace v prvním stupni provádí s halogenidem karboxylové * kyseliny obecného vzorce VIII 0 II R1- C - X VIII kde R1 má uvedený význam a X znamená atom anhydridem karboxylvé kyseliny obecného vzorce halogenu, nebo s IX 0 0 íl II v C C / \ / \ R1 0 R1 IX, 1 kde R1 má uvedený význam. 10. Způsob podle jednoho z nároků 8 nebo 9, jící se tím, že se acylace v prvním aprotickém rozpouštědle. vyznačustupni provádí v
    • · • · fl » flfl • · • ··· • · · • · fl
  9. 11. Způsob podle jednoho z nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že se redukce ve druhém stupni provádí borhydridem alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy, aluminiumhydridem alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy a/nebo vitridem.
  10. 12. Způsob podle jednoho z nároků 8 až 11, vyznačující se tím, že se redukce ve druhém stupni provádí v protickém rozpouštědle.
  11. 13. Způsob podle jednoho z nároků 7 až 12, vyznačující se tím, že se přeměna derivátu cyklopentenu obecného vzorce VII uskutečňuje pomocí mikroorganismů rodu Rhodo coccus, Gordona, Arthrobacter, Alcaligenes, Agrobacterium/Rhizobium, Bacillus, Pseudomonas nebo Alcaligenes/Bordetella.
  12. 14. Způsob podle jednoho z nároků 7 až 13, vyznačující se tím, že se přeměna derivátu cyklopentenu obecného vzorce VII uskutečňuje pomocí acylasy penicilinu G z mikroorganismů druhu Bacillus megaterium nebo Escherichia coli.
  13. 15. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 7 až 14, vyzná čující se tím, že se přeměna ve třetím stupni provádí při teplotě od 20 do 40 °C a při hodnotě pH od 5 do 9.
CZ0387298A 1996-05-30 1997-05-30 Mikroorganismy, enzym nebo enzymový extrakt a zpusob výroby derivátu cyklopentenu CZ296447B6 (cs)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH135996 1996-05-30
CH28297 1997-02-10
CH90897 1997-04-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ387298A3 true CZ387298A3 (cs) 1999-04-14
CZ296447B6 CZ296447B6 (cs) 2006-03-15

Family

ID=27171964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ0387298A CZ296447B6 (cs) 1996-05-30 1997-05-30 Mikroorganismy, enzym nebo enzymový extrakt a zpusob výroby derivátu cyklopentenu

Country Status (16)

Country Link
US (3) US6368850B1 (cs)
EP (1) EP0904348B1 (cs)
JP (1) JP4335314B2 (cs)
KR (1) KR100577891B1 (cs)
CN (1) CN1224697C (cs)
AT (1) ATE283348T1 (cs)
AU (1) AU3170597A (cs)
CA (1) CA2253977C (cs)
CZ (1) CZ296447B6 (cs)
DE (1) DE59712095D1 (cs)
DK (1) DK0904348T3 (cs)
ES (1) ES2229362T3 (cs)
HU (1) HU226141B1 (cs)
IL (1) IL127235A (cs)
PT (1) PT904348E (cs)
WO (1) WO1997045529A1 (cs)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SK285229B6 (sk) * 1997-05-13 2006-09-07 Lonza Ag Spôsob výroby derivátov (1R,4S)- alebo (1S,4R)-1-amino-4- (hydroxymetyl)-2-cyklopenténu a enantioméru (1R,4S)-N-butyryl-1- amino-4-(hydroxymetyl)-2-cyklopenténu
SK284594B6 (sk) * 1997-11-27 2005-07-01 Lonza Ag Spôsob výroby derivátov aminoalkoholov a ich soli
DE59905679D1 (de) 1998-10-30 2003-06-26 Lonza Ag Verfahren zur herstellung von 4-[(2',5'-diamino-6'-halogenpyrimidin-4'-yl)amino]-cyclopent-2-enylmethanolen
ATE240945T1 (de) * 1998-10-30 2003-06-15 Lonza Ag Verfahren zur herstellung von 4-((2',5'-diamino- 6'-halogenpyrimidin-4'-yl)amino)-cyclopent-2- enylmethanolen
WO2000039324A2 (de) 1998-12-23 2000-07-06 Lonza Ag Verfahren zur herstellung von optisch aktiven 1- amino-4- (hydroxymethyl)- cyclopent-2- en-derivaten
DE50002340D1 (de) 1999-01-06 2003-07-03 Lonza Ag Verfahren zur herstellung von robenidin bzw. dessen derivate
PL359411A1 (en) * 2000-07-13 2004-08-23 Sankyo Company, Limited Amino alcohol derivatives
JP4841984B2 (ja) * 2006-03-22 2011-12-21 広栄化学工業株式会社 光学活性含窒素環状化合物の製造方法
US8236853B1 (en) 2007-12-03 2012-08-07 University Of South Florida Formation of cyclopentene nitro-ester and derivatives
CN102557990B (zh) * 2011-04-25 2014-06-25 开原亨泰制药股份有限公司 (1s,4r)n-叔丁氧羰基-4-氨基-2-环戊烯-1-羧酸甲酯的制备方法
TWI738341B (zh) * 2020-05-14 2021-09-01 施雨霈 酒類弱鹼化設備及其弱鹼化方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8916479D0 (en) 1989-07-19 1989-09-06 Glaxo Group Ltd Chemical process
GB8916478D0 (en) 1989-07-19 1989-09-06 Glaxo Group Ltd Chemical process
US5057630A (en) 1990-04-06 1991-10-15 Glaxo Inc. Synthesis of cyclopentene derivatives
GB9204015D0 (en) * 1992-02-25 1992-04-08 Wellcome Found Therapeutic nucleosides

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050047558A (ko) 2005-05-20
DK0904348T3 (da) 2005-02-14
US20030008360A1 (en) 2003-01-09
US20040265985A1 (en) 2004-12-30
KR100577891B1 (ko) 2006-05-10
HUP9902963A2 (hu) 1999-12-28
JP4335314B2 (ja) 2009-09-30
US6368850B1 (en) 2002-04-09
CN1224697C (zh) 2005-10-26
IL127235A0 (en) 1999-09-22
DE59712095D1 (de) 2004-12-30
PT904348E (pt) 2005-04-29
IL127235A (en) 2003-04-10
EP0904348B1 (de) 2004-11-24
CZ296447B6 (cs) 2006-03-15
CA2253977C (en) 2009-08-04
ATE283348T1 (de) 2004-12-15
WO1997045529A1 (de) 1997-12-04
HUP9902963A3 (en) 2001-10-29
US6787347B2 (en) 2004-09-07
HU226141B1 (en) 2008-05-28
EP0904348A1 (de) 1999-03-31
CN1220695A (zh) 1999-06-23
AU3170597A (en) 1998-01-05
ES2229362T3 (es) 2005-04-16
JP2000512488A (ja) 2000-09-26
US7405065B2 (en) 2008-07-29
CA2253977A1 (en) 1997-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010116397A (ja) (1s,4r)−または(1r,4s)−4−(2−アミノ−6−クロロ−9h−プリン−9−イル)−2−シクロペンテン−1−メタノールの製造方法
US6787347B2 (en) Process for the preparation of amino alcohols and derivatives thereof and microorganisms useful in process
KR100562734B1 (ko) 아미노 알코올 및 그의 유도체의 제조방법
US6391597B1 (en) Method for producing optically active 1-(4-t-butylphenyl)-5-oxo-3-pyrrolidine carboxylic acid and/or an enantiomeric ester thereof
US20020037559A1 (en) Process for producing n-protected d-proline derivatives
JP4652577B2 (ja) 光学活性な3,3,3−トリフルオロメチル−2−アルキルプロピオン酸誘導体の製造方法
JP2001506500A (ja) D−プロリン誘導体を調製する方法
JP2002233392A (ja) 光学活性4−ブロモ−3−ヒドロキシブタン酸エステルの製造法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20120530