DE3027380C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3027380C2 DE3027380C2 DE3027380A DE3027380A DE3027380C2 DE 3027380 C2 DE3027380 C2 DE 3027380C2 DE 3027380 A DE3027380 A DE 3027380A DE 3027380 A DE3027380 A DE 3027380A DE 3027380 C2 DE3027380 C2 DE 3027380C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cephalosporin
- fermentation
- acetylesterase
- esterase
- deacetyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P35/00—Preparation of compounds having a 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring system, e.g. cephalosporin
- C12P35/06—Cephalosporin C; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Cephalosporin Compounds (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Desacetyl-Cephalasporin C.
Cephalosporin C-Fermentierungen sind eine Hauptquelle für die Gewinnung
von Cephalosporinkernen, welche in großen Mengen zur Herstellung
einer Vielzahl von semi-synthetischen Cephalosporin-Antibiotika
verwendet werden. Derartige Fermentierungen erfolgen
im allgemeinen während einiger Tage und es wurde
beobachtet, daß aufgrund der Tatsache, daß Cephalosporin C
in wäßriger Lösung durch β-Lactam-Hydrolyse einem nichtenzymatischen
Abbau unterliegt, bei einem typischen
industriellen Fermentierungsverfahren
etwa 25% des festgestellten Cephalosporin C-Gehaltes
verlorengehen.
Es wurde auch allgemein beobachtet, daß etwa 15% des
während der Fermentierung hergestellten Cephalosporinkernes
als Desacetyl-Cephalosporin C vorliegen. Wenngleich
diese Verbindung ebenfalls als Ausgangsmaterial für den
Cephalosporinkern brauchbar ist, ist es im allgemeinen
umständlich und unwirtschaftlich, die Menge an Desacetyl-Cephalosporin
C, die sich gebildet hat, zu isolieren,
da die notwendigen Verfahrenstechniken verschieden und sehr
aufwendig sind. So stellen auch die 15% des Cephalosporinkernes,
die als Desacetyl-Cephalosporin C vorliegen,
einen Verlust dar, so daß im allgemeinen etwa 40%
des hergestellten Cephalosporinkernes nicht zur
Extraktion als Cephalosporin C zur Verfügung stehen.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß entgegen früheren
Berichten (Konecny et al., J. Antib., Vol. XXVI, Nr. 3, S. 140)
Desacetyl-Cephalosporin C bezüglich des nicht-enzymatischen
b-Lactam-Abbaus in Kulturbrühe sehr viel stabiler ist als
Cephalosporin C. Es wurde überraschenderweise kein Abbau von
Desacetyl-Cephalosporin C in wäßrigen Lösungen und Kulturbrühen
unter Fermentierungsbedingungen festgestellt, auch
nicht mit empfindlichen Meßverfahren.
Aufgrund dieser Tatsache wurde nun ein Verfahren entwickelt, bei
dem Cephalosporin C unmittelbar nach der Bildung während der
Fermentierung in Desacetyl-Cephalosporin C umgewandelt wird.
Ein solches Verfahren hat zweierlei Vorteile. Erstens tritt
praktisch kein Verlust an Cephalosporin-Produkt aufgrund
von Abbau auf, da das Desacetyl-Cephalosporin C überraschend
stabil ist, und zweitens kann das Desacetyl-Cephalosporin C,
das bei herkömmlichen Fermentierungen erhalten wird, ebenfalls
gewonnen werden. Es wurde somit gefunden, daß eine erhebliche
Zunahme der Cephalosporin-Produktausbeuten erreicht wird.
Diese Zunahme beträgt typischerweise etwa 40%, kann jedoch,
abhängig vom Desacetyl-Cephalosporin C-Gehalt der normalen
Cephalosporin C-Fermentierung und der Kinetik der
Cephalosporin C-Akkumulierung, variieren.
Darüber hinaus wurde gefunden, daß Desacetyl-Cephalosporin C
weiter akkumuliert, wenn die Fermentierung länger als
bei der Cephalosporin C-Herstellung üblich, fortgeführt
wird. Im allgemeinen läßt die Akkumulierung von Cephalosporin C
nach etwa sechs Tagen Fermentierungszeit nach, was die Standardfermentierungszeit
darstellt. Es wurde jedoch gefunden, daß
bis zu weiteren 50% verwertbaren Cephalosporinkernen
erhalten werden können, wenn die Fermentierungszeit in Gegenwart
von Acetylesterase um beispielsweise 2 Tage oder etwa
ein Drittel der Zeit verlängert wird. So kann, wenn die
Fermentierung verlängert wird, die Gesamtausbeute an verwertbarem
Cephalosporinkern durch absichtliche Herstellung
von Desacetyl-Cephalosporin C bis zu 90% größer
sein als bei einer normalen Cephalosporin C Fermentierung.
Dies ist somit eine beträchtliche Zunahme der Ausbeute an
verwertbarem Cephalosporinkern, die einen bedeutenden
wirtschaftlichen Wert darstellt. Darüber hinaus können
die Grenzen, welche durch die Instabilität des Cephalosporins
C für die Herstellung und die Ausbeuten an Cephalosporinkern
durch Fermentierung gesetzt sind, weitgehend
abgebaut werden.
Desacetyl-Cephalosporin C kann leicht in pharmakologisch
wertvolle Derivate, wie Cephalothin und Cephaloridin überführt
werden.
Diese Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung
von Desacetylcephalosporin C, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß man einen Cephalosporin C produzierenden Mikroorganismus
in Anwesenheit von soviel Acetylesterase fermentiert, daß praktisch
das gesamte erzeugte Cephalosporin C in Desacetylcephalosporin
C überführt wird, bevor der nicht-enzymatische
Abbau des Cephalosporin C stattfindet.
Die Acetylesterase kann entweder gleich bei Beginn der
Fermentierung oder wenn die Cephalosporin C-Wachstumsphase
beginnt, oder wahlweise in Intervallen während der Fermentierung
zugesetzt werden. Alternativ kann die Acetylesterase während
des gesamten Fermentierungsverfahrens in situ entwickelt
werden.
Das Esterase-Enzym kann aus einer großen Zahl von Quellen
stammen. So kann die Esterase unter anderem von höheren
Pflanzen, Bakterien, Hefen und Fungi stammen. Zu geeigneten
höheren Pflanzen gehören die Schalten von Citrusfrüchten, wie
in der britischen Patentschrift 9 66 222 beschrieben,
und Weizenkeime wie in der britischen Patentschrift
11 21 308 beschrieben. Letztere Patentschrift beschreibt auch
geeignete Acetylesterase-Aktivität bei dem Bakterium des Genus
Rhizobium. Geeignete Hefen sind die vom Genus Rhodotorula,
wie sie in der britischen Patentschrift 14 74 519 der Anmelderin
beschrieben sind. Mikroorganismen der Klasse
Basidiomycetes, wie in der britischen Patentschrift 15 31 212
der Anmelderin beschrieben und Bakterien der Species B. subtilis,
wie in App. Microbiol. Vol. 30, Nr. 3, S. 413 beschrieben,
sind ebenfalls geeignete Ausgangsstoffe. Ein Ausgangsmaterial
für das Enzym, welches sich als besonders geeignet erwiesen
hat, sind die Mikroorganismen vom Genus Rhodosporidium, insbesondere
die Species Rhodosporidium toruloides, beispielsweise Stamm
CBS 349, wie in der oben erwähnten Patentschrift 15 31 212
der Anmelderin beschrieben.
Geeignete Auswahlverfahren zur Bestimmung brauchbarer
Esterase-Grundstoffe sind in der britischen Patentschrift
15 31 121 der Anmelderin beschrieben. Wenngleich dort die
Beschreibung des Verfahrens sich im allgemeinen auf die
Bestimmung der Esterasespiegel bezieht, die durch Mikroorganismen
der Klasse Basidiomycetes erhalten werden, kann
das Verfahren leicht zur Bestimmung von Esterasen abgewandelt
werden, die aus anderen Grundstoffen durch geeignete Wahl
der Verfahrensbedingungen erhalten werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßig durch
Kultivierung eines bekannten Cephalosporin C produzierenden
Stammes in Gegenwart des Acetylesterase-Enzyms unter aeroben
Bedingungen, bevorzugt in Submerskultur unter Schütteln
oder Rühren mit Luft oder Sauerstoff, durchgeführt. Das
verwendete Fermentierungsmedium sollte eine assimilierbare
Kohlenstoffquelle, eine verwertbare Stickstoffquelle und,
falls gewünscht, wachstumsfördernde Substanzen sowie anorganische
Salze enthalten.
Geeignete Kohlenstoffquellen sind beispielsweise Glucose, Saccharose,
Stärke, lösliche Stärke, n-Paraffine, pflanzliche
und tierische Öle, Essigsäure, Methanol, Glycerin, Sorbit
und Äthanol.
Geeignete Stickstoffquellen sind beispielsweise natürliche,
Stickstoff-enthaltende Substanzen oder Materialien, die
daraus hergestellt sind, wie Fleischextrakte, Pepton,
Casein, Maisquellwasser, Hefeextrakte, Sojabohnenmehl,
Trypton, Baumwollsamenmehl und Weizenkleie. Es
können auch Stickstoff enthaltende organische oder anorganische
Verbindungen verwendet werden, beispielsweise Harnstoff,
Nitrate und Ammoniumsalze, wie Ammoniumacetat, Ammoniumchlorid,
Ammoniumsulfat und Ammoniumphosphat.
Anorganische Salze, die in dem Fermentationsmedium verwendet
werden können, sind beispielsweise Kalium-, Magnesium- und
Calciumsulfate, -nitrate, -chloride, -carbonate und -phosphate.
Wachstumsfördernde Substanzen, die verwendet werden können,
sind beispielsweise Cystein, Cystin, Thiolsulfat, Methyloleat
und insbesondere Methionin, sowie auch Spurenelemente wie
Eisen, Zink, Kupfer und Mangan.
Die Kulturbedingungen, wie Temperatur, pH-Wert und Fermentationszeit
werden so gewählt, daß der verwendete Stamm eine
maximale Menge des gewünschten Cephalosporins bilden kann.
Vorteilhafterweise erfolgt die Fermentierung in einem Temperaturbereich
von 15 bis 45°C, vorzugsweise bei etwa 25°C, bei
einen pH von 4 bis 9, beispielsweise von 5 bis 8, und vorzugsweise
etwa 6, während einer Zeit von 1 bis 20 Tagen,
vorzugsweise während 4 bis 10 Tagen.
Der bevorzugteste Cephalosporin C bildende Stamm ist ein
Stamm von Acremonium chrysogenum (früher Cephalosporium
acremonium genannt). Es wurde auch gefunden, daß einige
Mutanten von Acremonium chrysogenum große Mengen an Acetylersterase
in situ während der gesamten Fermentierung bilden
können. Auch andere Stämme vom Genus Cephalosporium,
beispielsweise Stämme von Cephalosporium polyaleurum, und
einige Mikroorganismen des Genus Emericellopsis und Streptomyces,
beispielsweise Stämme von Emericellopsis glabra, Emericellopsis
microspora und Streptomyces lactamdurans können
Cephalosporin C bilden.
Die Menge an Esterase oder Esterase-enthaltendem Material,
die notwendig ist, um das bei der Fermentierung gebildete
Cephalosporin C in Desacetyl-Cephalosporin C zu überführen,
kann durch vorheriges Bestimmen der Enzymaktivität oder
durch Probeversuche in kleinem Maßstab leicht bestimmt
werden und ist abhängig von der Esterae und den verwendeten
Reaktionsbedingungen. Den Verlauf der Reaktion überwacht
man am besten mit Hilfe von HPLC oder
Dünnschicht- oder Papier-Chromatographie unter Verwendung
einer geeigneten Träger-Lösungsmittelsystem-Kombination
und durch densitometrische Bestimmung. Brauchbare Verfahren
sind in der britischen Patentschrift 15 31 212 der Anmelderin,
auf die bereits oben Bezug genommen wurde, beschrieben. Im
allgemeinen ist es angebracht, einen wesentlichen Überschuß
an Esterase zu verwenden.
Das zur Isolierung des Desacetyl-Cephalosporin C Produktes
verwendete Verfahren verläuft im allgemeinen wie üblich,
beispielsweise wie es in der britischen Patentschrift 14 33 528
beschrieben ist. Nach Zentrifugieren oder Filtrieren der
Fermentationsbrühe, z. B. durch ein Kieselgur-Bett, kann die
Isolierung erfolgen, beispielsweise indem man die Lösung
durch Adsorption an Aktivkohle entsalzt und anschließend
mit Aceton und Wasser eluiert. Das Eluat kann dann noch weiter
gereinigt werden, indem man es an einem Anionenaustauscherharz,
(z. B. Amerlite IRA-68 in Acetatform) adsorbiert,
das Desacetyl-Cephalosporin mit Kaliumacetatlösung aus dem
Harz eluiert und das Produkt mit Aceton ausfällt.
Im allgemeinen liegt die Esterase in einer Form vor, die
leicht in der Fermentierungsbrühe zur Hydrolyse des
Cephalosporin C verteilt werden kann. Wenn die Esterase von
einem anderen Mikroorganismus stammt, kann eine Probe der
gesamten Kultur oder der abgetrennten Zellen verwendet werden,
vorzugsweise nach einer Behandlung, die die Zellen nicht-lebensfähig
macht, und, falls gewünscht, nach Zerstören der Zellen,
z. B. durch herkömmliche Methoden, wie Ultraschallbehandlung,
Behandlung mit lytischen Enzymen oder mit Detergentien.
Andere Zellpräparationen, bei denen während der Lagerung die
Esteraseaktivität erhalten bleibt, können ebenfalls verwendet
werden, beispielsweise acetongetrocknete Pulver oder
mit Aceton behandelte Zellen.
Die mikrobielle Esterase kann auch in zellfreier Form verwendet
werden. So kann man ein Filtrat oder die überstehende
Flüssigkeit von der Kultur verwenden. Falls gewünscht, können
die Zellen von dem Filtrieren oder Zentrifugieren, beispielsweise
wie oben beschrieben, zerstört werden. Alternativ kann die
zellfreie Esterase auf herkömmliche Weise weiter gereinigt
werden. Zu den Verfahrenstechniken, die angewendet werden
können, gehören die Ausfällung des Enzyms, z. B. mit Salz oder
mit organischen Lösungsmitteln, wie Aceton, die Chromatographie,
z. B. an Ionenaustauscher-Harzen oder an Trägermaterialien
mit einer speziellen Affinität für das Enzym, und das Entsalzen,
z. B. Gelfilterung oder Dialyse. Die zellfreie Esterase
kann als Lösung, als Niederschlag oder als geeignetes
immobilisiertes Präparat verwendet werden.
Wenn die Esterase von einer höheren Pflanze stammt, ist es
wünschenswert, einen enzymhaltigen Extrakt der Pflanze zu
verwenden. Ein solcher Extrakt kann auf herkömmliche Weise
hergestellt werden, wobei man im allgemeinen das Enzym aus
der Pflanze durch physikalische Verfahrensweisen, wie Mahlen
oder Pressen, freisetzt, wie es in der britischen Patentschrift
9 66 222 beschrieben ist, oder mittels chemischer
Verfahren, beispielsweise durch Behandeln der Pflanze mit
einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, wie Petroläther,
wie es wiederum in der britischen Patentschrift 11 21 308
beschrieben ist. Das erhaltene Präparat kann dann mit oder
ohne Entfernung von Zellrückständen direkt der Hydrolyselösung
zugesetzt werden. Alternativ kann man, falls gewünscht,
das Präparat weiter behandeln, beispielsweise unter Anwendung
der oben für die mikrobiellen Enzyme beschriebenen Verfahrensweisen,
wobei man dann eine zellfreie Esterase erhält, die
dann, wie für die mikrobiellen Enzyme beschrieben, verwendet
werden kann.
Selbstverständlich wird bei den oben beschriebenen Formen
der Acetylesterase das Enzym der Fermentierungsbrühe
zugesetzt. Nach einem Alternativerfahren ist es
jedoch auch möglich, das Enzym in situ zu entwickeln,
indem man eine Mischkultur der Cephalosporin produzierenden
Organismen und einem der weiter oben beschriebenen
Esterase produzierenden Organismus verwendet. Alternativ
können auch Mikroorganismen, beispielsweise Mutanten von
Acremonium chrysogenum, welche zusätzlich zu Cephalosporin C
während der gesamten Fermentierung hohe Esterasespiegel
produzieren, verwendet werden.
Solche Mutanten von Acremonium chrysogenum können nach
einer Vielzahl von Verfahren hergestellt werden, einschließlich
den Verfahrenstechniken, wie sie in "Techniques for the
Development of Micro-Organisms" von H. I. Adler, in
"Radiation and Radioisotopes for Industrial Microorganisms",
Proceedings of the Symposium, Wien 1973, S. 241, International
Atomic Energy Authority, beschrieben sind.
Bei derartigen Verfahren verwendet man:
- i) Ionisierende Strahlung, z. B. Röntgen- und γ-Strahlung, UV-Licht, UV-Licht in Anwesenheit eines photosensibiliserenden Mittels, beispielsweise 8-Methoxypsoralen; Stickstoffoxyd, Hydroxylamin; Pyrimidinbasen-Analoga, z. B. 5-Bromuracil; Acridine; Alkylierungsmittel, z. B. Äthylmethansulfonat oder Senfgas; Wasserstoffperoxid; Phenole; Formaldehyd; Hitze, und
- ii) genetische Techniken, wie Rekombination, Transduktion, Transformation, Lysogenisation, lysogene Konversion und Selektiv-Techniken für spontane Mutanten.
Es wurde gefunden, daß die Verwendung von UV-Licht geeignet
ist.
Die Anwesenheit eines Mutanten, gemäß dieser Ausführungsform
der Erfindung, kann unter Verwendung geeigneter Screeningverfahren
festgestellt werden. So werden in einem ersten
Verfahren Mutanten, welche während des gesamten Fermentierungsverfahrens
wesentliche Mengen DAC und sehr wenig Cephalosporin
C produzieren mittels Standard-Testverfahren bestimmt.
In einem zweiten Verfahren werden Mutanten, welche die
Deacetylierung von zugesetztem Cephalosporin C bewirken,
ebenfalls mittels Standard-Testmethoden indentifiziert.
Mutanten gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung sind
diejenigen, welche beiden Testverfahren genügen.
Die Erfindung wird nun noch destailierter anhand der folgenden
Beispiele beschrieben, die jedoch nicht einschränkend
sein sollen. Alle Temperaturen sind in °C angegeben.
Der Stamm IMI 237 183 wurde beim Commonwealth Mycological
Institute, Kew, England, am 9. April 1979 hinterlegt.
Stämme dieses Typs sind unter anderem in "Cephalosporiumartige
Schimmelpilze (Hyphomycetes)" von Walter Gams (Verlag,
Westdeutschland) 1971, S. 109-111 beschrieben.
Rhodosporidium toruloides CBS 349 kultiviert man in
2-l-Kolben auf einem flüssigen Medium, welches Glucose (2%),
Hefe-Extrakt (1%), Pepton (1%), Kaliumdihydrogenphosphat
(0,5%) und Polypropylenglykol (0,1%) enthält,
während 72 Stunden. 100 ml Suspension der Hefe
gibt man dann in einen sterilen Kolben und kühlt auf
4°C. Dazu gibt man 30 ml Aceton, das zuvor auf -10°C
gekühlt worden war. Nachdem man kurz gerührt hat, gibt
man weitere Volumenteile kaltes Aceton nacheinander zu,
um die Acetonkonzentration stufenweise auf 75% (V/V)
zu erhöhen. Man läßt die Hefezellen sich absetzen, dekantiert
und gibt frisches, sauberes Aceton zu. Nachdem
man gründlich gemischt hat, dekantiert man das überschüssige
Aceton und wäscht die behandelten Zellen zweimal
durch Zentrifugieren in sterilem Wasser. Die gewaschenen
Zellen nimmt man erneut in eine Suspension in sterilem
Wasser auf, wobei man ein Suspension mit einer Esteraseaktivität
von 3,5 iu/ml erhält.
Die Fermentierung erfolgt in Schüttelkolben, welche
9,5 ml Medium der nachstehend angegebenen Zusammensetzung
enthalten, denen man dann 0,4 ml der unter (a) hergestellten
Esterasesuspension nach der Autoklaven-Behandlung
zusetzt:
Maisquellwasser0,5% als Stickstoff
Lactose46 g/l
Glucose2 g/l
Methionin2,3 g/l
Phenylacetyläthanolamin1,5 g/l
Calciumcarbonat16 g/l
Harnstoff0,8 g/l
Ammoniumsulfat3,4 g/l
Maisöl6 Tropfen pro Kolben
pH (von der Autoklavenbehandlung
mit NaOH eingestellt)6,6
mit NaOH eingestellt)6,6
Man inokuliert die Kolben mit A. chrysogenum Stamm IMI
237 183 (0,5 ml), der zuvor 48 Stunden lang in einem Medium
kultiviert worden war, das Maisquellwasser (0,1% als
Stickstoff), Ammoniumacetat (5,5 g/l), Saccharose (25 g/l)
und Calciumcarbonat (10 g/l) enthält. Man inkubiert die
Kolben 5 Tage lang bei 25° auf einem Schüttler und bestimmt
den DAC-Gehalt durch HPLC. Tabelle I zeigt den
Gehalt an DAC nach 3, 4 und 5 Tagen. Jede Zahl bedeutet
das Mittel aus drei individuell getesteten Kolben.
Zur Kontrolle wurden Kolben, welche Medium und Mikroorganismen,
aber keine Esterase enthielten, gleichzeitig
getestet.
Eine gefriertrocknete Ampulle A. chrysogenum IMI 237 183
wird unter Verwendung von 2 ml flüssigem Sabouraud-Medium
rekonstituiert. Die erhaltene Zellsuspension verwendet man,
um einen 250 ml Kolben mit abgeflachter Seite,
der verfestigtes Sabouraud'sches Medium enthält, zu inokulieren.
Man inkubiert die Kultur 14 Tage lang bei 25°C.
Sabouraud'sches Medium
Maltose4,0% Gew./Vol.
Malzextrakt2,4%
Pepton1,0%
Agar2,5%
mit Wasser auf100% auffüllen,
Der pH wird von der Sterilisation auf 7,5 eingestellt.
Nach beendeter Inkubation werden etwa 50 ml steriles Wasser und
Glasperlen zugegeben, um die Oberflächenkultur abzuwaschen.
Die suspendierten Zellen verwendet man dann um einen 500 ml
Kolben mit abgeflachter Seite (Roux-Kolben) zu inokulieren,
der verfestigtes Sabouraud'sches Medium enthält. Für jeden
der Kolben verwendet man dann etwa 4 ml Suspension und
inkubiert dann 12 Tage bei 25°C.
Man stellt eine Zellsuspension her, indem man die Oberflächenkultur
mit 40 ml sterilem Wasser und Glasperlen abwäscht.
Diese Suspension verwendet man zum Inokulieren der flüssigen
Saatansätze in 2 Liter Kolben mit flachem Boden und Wandvorsprüngen,
die 600 ml Pepton/Malzextrakt-Medium enthalten.
Pepton/Malzextrakt-Medium
Pepton1,0 Gew./Vol.
Malzextrakt2,4%
Yeatex Granulat2,68%
Kalk0,5%
Sojabohnenöl1,96%
mit Wasser auf100% auffüllen.
Der pH wird vor dem Sterilisieren auf 7,5 eingestellt.
Die flüssigen Saatansätze werden jeweils mit 6 ml Zellsuspension
aus dem Roux-Kolben inokuliert und dann bei 25°C
auf einer Schüttelvorrichtung mit einem Ausschlag von 4,9 cm
bei 110 U/min. 72 Stunden lang inkubiert. Man sammelt zwei
flüssige Saatkulturen, um ein Inokulum für die Haupt-Fermentierungsstufe
zu schaffen.
Es werden zwei Fermentierungsvorgänge, jeweils in einem
7-Liter-Kolben durchgeführt, wobei man bei 25°C rührt und
das Fermentierungsmedium nach Beispiel 1 (b) verwendet,
jedoch mit der Ausnahme, daß Maisöl in einem Anteil von
3,0% Vol/Vol enthalten ist. Der pH wird auf 6,0 ± 0,1 eingestellt,
wobei man 1 M Schwefelsäure und 8 M Ammoniumhydroxyd
verwendet. Während der gesamten Fermentierung
wurde eine mehr als 30%ige Sättigung an gelöstem Sauerstoff
aufrechterhalten. Ein Zusatz von 24%iger Ammoniumsulfatlösung
wurde bei einem Teil der Fermentierung verwendet, um den
Gehalt an freiem Ammoniak höher als 500 ppm zu halten.
Wenn die eingesetzten Kohlenstoffvorräte nach etwa 72 Stunden
verbraucht waren, wurde während der restlichen Fermentierungszeit
ein Glucosezusatz zugegeben, um die Atmungsrate
aufrechtzuerhalten. Dies waren etwa 15 ml/h 55%ige Cerelose
(Glucosemonohydrat).
Um den Vorteil einer Fermentierung unter Herstellung von
Desacetyl-Cephalosporin C (DAC) zu veranschaulichen,
wurde Acetylesterase von Rhodosporidium toruloides CBS 349
(wie in Beispiel 1 a hergestellt) zu einer der Fermentierungen
beim Beginn der Cephalosporin-Akkumulierungsphase (48 Std.)
zugegeben. Es wurde eine Menge äquivalent. 400 ml Hefebrühe
zugesetzt.
Die Fermentierung dauerte 8 Tage, wobei täglich Proben entnommen
und auf Cephalosporin C und DAC unter Verwendung von
HPLC-Assays untersucht wurden.
Ein Vergleich zwischen der Vergleichsfermentierung, bei
der Cephalosporin C hergestellt wurde und der mit Esterase
behandelten Fermentierung zur Erzeugung von DAC ist in
Tabelle III zusammengefaßt.
Tabelle IV zeigt die DAC Gehalte nach 141 und 189 Stunden,
ausgedrückt in Äquivalenten Cephalosporin C.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Desacetyl-Cephalosporin C,
dadurch gekennzeichnet, daß man einen Cephalosporin C
produzierenden Mikroorganismus in Anwesenheit von soviel
Acetylesterase fermtiert, daß praktisch das
gesamte erzeugte Cephalosporin C in Desacetyl-Cephalosporin
C überführt wird, bevor der nicht-anzymatische Abbau
des Cephalosporin C stattfindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fermentierung 25°C und einem pH von 5 bis 8
während 4 bis 10 Tagen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
man einen Überschuß des Enzyms-Acetylesterase zugibt, bevor sich
das Cephalosporin C bildet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Acetylesterase einsetzt, die von Rhodosporidium
toruloides CBS 349 stammt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Acetylesterase in situ durch Fermentierung
eines Acetylesterase-produzierenden Mikroorganismus bildet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB7925283 | 1979-07-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3027380A1 DE3027380A1 (de) | 1981-01-29 |
DE3027380C2 true DE3027380C2 (de) | 1988-12-08 |
Family
ID=10506641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803027380 Granted DE3027380A1 (de) | 1979-07-19 | 1980-07-18 | Herstellung eines cephalosporins durch fermentierung |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4533632A (de) |
JP (1) | JPS5642596A (de) |
AT (1) | AT378003B (de) |
AU (1) | AU541351B2 (de) |
BE (1) | BE884385A (de) |
CH (1) | CH651589A5 (de) |
DE (1) | DE3027380A1 (de) |
DK (1) | DK310880A (de) |
ES (1) | ES493506A0 (de) |
FR (1) | FR2461753A1 (de) |
GB (1) | GB2060610B (de) |
IT (1) | IT1146184B (de) |
NL (1) | NL8004151A (de) |
SE (1) | SE8005266L (de) |
ZA (1) | ZA804357B (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3432060A1 (de) * | 1984-08-31 | 1986-03-06 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Immobilisierte zellen von bacillus subtilis, immobilisierungsverfahren und verwendung des praeparats zur abspaltung der 3-acetoxygruppe aus 7-ss-acylamido-cephalosporansaeuren |
CA2040707C (en) * | 1990-04-27 | 2002-07-09 | Kenji Mitsushima | Cephalosporin acetylhydrolase gene and protein encoded by said gene |
IT1252308B (it) * | 1990-12-21 | 1995-06-08 | Antibioticos Spa | Procedimento enzimatico per la produzione di acido 7- amminocefalosporanico e derivati |
US5512454A (en) * | 1994-02-03 | 1996-04-30 | Bristol-Myers Squibb Company | Enzymatic acylation of 3-hydroxymethyl cephalosporins |
US5597704A (en) * | 1995-05-01 | 1997-01-28 | Food Industry Research And Development Institute | Bioconversion of cephalosporin C to glutaryl-7-aminocephalosporanic acid |
WO1998004565A1 (en) * | 1996-07-29 | 1998-02-05 | Bristol-Myers Squibb Company | Solvent extraction of 3-hydroxymethylcephalosporins |
JP2001501466A (ja) * | 1996-09-18 | 2001-02-06 | ブリストル―マイヤーズ・スクイブ・カンパニー | ロドスポリジウム・トルロイド由来のセファロスポリンエステラーゼ遺伝子 |
KR100446108B1 (ko) * | 1997-10-24 | 2004-10-26 | 씨제이 주식회사 | 세팔로스포린c생산미생물및이를이용한세팔로스포린c의제조방법 |
CA2402223A1 (en) * | 2000-03-09 | 2001-09-13 | Shu-Jen David Chiang | Direct production of desacetylcephalosporin c |
EP1291436A1 (de) * | 2001-09-11 | 2003-03-12 | Bayer Ag | Verfahren zur stereoselektiven Herstellung von funktionalisierten vicinalen Diolen |
US8550211B2 (en) * | 2005-02-10 | 2013-10-08 | Altec Industries, Inc. | Aerial work assembly using composite materials |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1460131A (fr) * | 1964-10-30 | 1966-06-17 | Glaxo Lab Ltd | Procédé de préparation de produits de dégradation de la céphalosporine c et de ses dérivés |
GB1474519A (de) * | 1973-05-14 | 1977-05-25 | ||
JPS5049493A (de) * | 1973-09-03 | 1975-05-02 | ||
GB1531212A (en) * | 1974-11-08 | 1978-11-08 | Glaxo Lab Ltd | Enzymatic hydrolysis of 3-acyloxymethylceph-3-em-4-carboxylic acids or salts thereof |
-
1980
- 1980-07-18 DK DK310880A patent/DK310880A/da not_active Application Discontinuation
- 1980-07-18 GB GB8023618A patent/GB2060610B/en not_active Expired
- 1980-07-18 IT IT49269/80A patent/IT1146184B/it active
- 1980-07-18 CH CH5502/80A patent/CH651589A5/de not_active IP Right Cessation
- 1980-07-18 BE BE0/201458A patent/BE884385A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-07-18 NL NL8004151A patent/NL8004151A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-07-18 JP JP9926480A patent/JPS5642596A/ja active Granted
- 1980-07-18 FR FR8015926A patent/FR2461753A1/fr active Granted
- 1980-07-18 AT AT0374780A patent/AT378003B/de not_active IP Right Cessation
- 1980-07-18 ES ES493506A patent/ES493506A0/es active Granted
- 1980-07-18 DE DE19803027380 patent/DE3027380A1/de active Granted
- 1980-07-18 ZA ZA00804357A patent/ZA804357B/xx unknown
- 1980-07-18 SE SE8005266A patent/SE8005266L/ not_active Application Discontinuation
- 1980-07-21 AU AU60650/80A patent/AU541351B2/en not_active Ceased
-
1982
- 1982-08-06 US US06/406,039 patent/US4533632A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2060610B (en) | 1983-12-07 |
ZA804357B (en) | 1981-08-26 |
ATA374780A (de) | 1984-10-15 |
ES8106760A1 (es) | 1981-07-01 |
JPS5642596A (en) | 1981-04-20 |
IT8049269A0 (it) | 1980-07-18 |
ES493506A0 (es) | 1981-07-01 |
CH651589A5 (de) | 1985-09-30 |
IT1146184B (it) | 1986-11-12 |
AU6065080A (en) | 1981-01-22 |
AU541351B2 (en) | 1985-01-03 |
NL8004151A (nl) | 1981-01-21 |
SE8005266L (sv) | 1981-01-20 |
FR2461753B1 (de) | 1984-08-03 |
US4533632A (en) | 1985-08-06 |
DE3027380A1 (de) | 1981-01-29 |
GB2060610A (en) | 1981-05-07 |
BE884385A (fr) | 1981-01-19 |
DK310880A (da) | 1981-01-20 |
AT378003B (de) | 1985-06-10 |
JPH0154998B2 (de) | 1989-11-21 |
FR2461753A1 (fr) | 1981-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4000942C2 (de) | ||
DE3027380C2 (de) | ||
DE69532106T2 (de) | Maltose Phospharylase, Trehalose Phophorylase, Plesiomonasstamm, und Herstellung von Trehalose | |
DE2417337A1 (de) | Verfahren zur biotechnischen herstellung von l-lysin und mutante zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE69228438T2 (de) | Mikrobielles Verfahren zur Herstellung von Trans-4-hydroxy-L-Prolin | |
DE2757980C2 (de) | ||
DE3604874A1 (de) | Verfahren zur herstellung von coniferylaldehyd und mikroorganismus dafuer | |
DE2811303C3 (de) | Enzymatische Komplexe, die zur Umwandlung racemischer Hydantoine in optisch aktive Aminosäuren geeignet sind, sowie deren Anwendung | |
DE2417642C3 (de) | Verfahren zur enzymatischen Isomerisierung von Glucose zu Fructose | |
DE3781699T2 (de) | Verfahren zur herstellung von l-sorbose. | |
DE3123001C2 (de) | ||
DE3784655T2 (de) | Verfahren zur herstellung von ascorbinsaeure-2-phosphat. | |
DE69713436T2 (de) | Fermentative Herstellung von d-Biotin | |
DE2058371A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 6-Aminopenicillansaeure | |
DE2318650C2 (de) | Fermentative Herstellung von Deacetylcephalosporin C | |
DE2849393C2 (de) | Verfahren zur biotechnischen Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure | |
EP0015388A1 (de) | 1-Desoxynojirimycin-Herstellung | |
DE1911470A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von L-Lysin | |
DE2600682A1 (de) | Verfahren zur herstellung von l(+)-weinsaeure | |
DE69016851T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von S-2,2-R1,R2-1,3-Dioxolan-4-methanol. | |
DE1617814C (de) | Verfahren zur mikrobiologischen Herstellung von Ergocryptin | |
AT208319B (de) | Verfahren zur Herstellung von 1-Glutaminsäure | |
DE2264764C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hefemutanten mit hohem Citronensäurebildungsvermögen | |
DE2050983C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von alpha-Amino benzylpenicillin | |
DE2033447C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von 7-Chlortetracyclin |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: C12P 35/00 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |