BG61510B1 - Микробиологичен метод за получаване на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина - Google Patents

Микробиологичен метод за получаване на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина Download PDF

Info

Publication number
BG61510B1
BG61510B1 BG96511A BG9651192A BG61510B1 BG 61510 B1 BG61510 B1 BG 61510B1 BG 96511 A BG96511 A BG 96511A BG 9651192 A BG9651192 A BG 9651192A BG 61510 B1 BG61510 B1 BG 61510B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
acid
microorganisms
salts
microbiological method
carried out
Prior art date
Application number
BG96511A
Other languages
English (en)
Other versions
BG96511A (en
Inventor
Andreas Kiener
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 BG96511A publication Critical patent/BG96511A/xx
Publication of BG61510B1 publication Critical patent/BG61510B1/bg

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
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/10Nitrogen as only ring hetero atom
    • C12P17/12Nitrogen as only ring hetero atom containing a six-membered hetero ring

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (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)

Abstract

1. Микробиологичен метод за получаване на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина и/или нейни соли, характеризиращ се с това, че пиразинкарбонова киселина и/или нейни соли като субстрат се превръщат с микроорганизми, които се развиват в присъствие на никотинова киселина и/или нейни соли като единствениизточници на въглерод, азот и енергия, в 5-хидроксипиразинкарбонова киселина и/или нейни соли, при което последните се акумулират в медиума.

Description

(54) МИКРОБИОЛОГИЧЕН МЕТОД ЗА ПОЛУЧАВАНЕ НА 5-ХИДРОКСИПИРАЗИНКАРБОНОВА КИСЕЛИНА (57> Предлага се микробиологичен метод за получаване на 5-хидрокояпиразинкарбонова киселинаи/или нейни соли, съгласно който пиразинкарбонова киселина и/или нейни соли в качеството на субстрат се превръщат с помощта на микроорганизми, които се развиват в присъствие на никотинова киселина и/или нейни соли като единствени източници на въглерод, азот и енергия, в 5-хидроксипиразинкарбонова киселина и/или нейни соли, при което крайните продукти се акумулират в медиума. Превръщането се осъществява с видовете Pseudomonas и/или Achromobacter и/или Bacillus и/или Azorhizobium и/или Sarcina и/или Mycobacterium.
претенции (54) МИКРОБИОЛОГИЧЕН МЕТОД ЗА ПОЛУЧАВАНЕ НА 5-ХИДРОКСИПИРАЗИНКАРБОНОВА КИСЕЛИНА
ОБЛАСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
Изобретението се отнася до метод за получаване на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина и/или нейни соли с помощта на микроорганизми, които използват никотинова киселина и/или нейни соли, като се изхожда от пиразинкарбонова киселина и/или нейни соли.
По-нататък под никотинова киселина, пиразинкарбонова киселина и 5-хидроксипиразинкарбонова киселина се разбират също и техните соли, като например солите с алкални метали или амониеви соли.
5-хидроксипиразинкарбонова киселина може да се използва като междинен продукт при получаването на лекарствени средства, например при получаването на пиразин-нуклеозидни аналози с цитостатично действие [М. Bobek, J. Heterocyclik Chem., 1991, 38, S.l 113.].
ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА
Известно е, че 5-хидроксипиразинкарбонова киселина се образува в метаболизма на кучета и хора от пиразинамид, като се преминава през пиразинкарбонова киселина [J. Pharmacol. Exp. Ther. 1972, 180(2), 411-434].
Описан е пететапен химичен метод за получаването на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина, като се изхожда например от фурфурил-глиоксал [J. Heterocyclik Chem. 19, 1982,
S. 402]. Този метод притежава обаче недостатъка, че не може да бъде реализиран в промишлен мащаб.
Микробиологичен метод.за.получаването на 5-хидрокСи'пиразинкарб0нова киселина за сега още не е познат.
ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
Задачата на предлаганото изобретение е да се създаде прост, икономичен и благоприятен в екологично отношение метод за получаването на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина.
Тази задача се решава чрез микробиологичен метод за получаване на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина и/или нейни соли, при който пиразинкарбонова киселина и/ или нейни соли, като субстрат, с помощта на микроорганизми, които се развиват в присъствие на никотинова киселина и/или нейни соли като единствени източници на въглерод, азот и енергия, преминават в 5-хидроксипиразинкарбонова киселина, при което последните се акумулират в медиума.
Съгласно изобретението се предлага използване на пиразинкарбонова киселина като субстрат и нейното превръщане по-нататък с микроорганизми, които използват никотинова киселина като единствен източник на въглерод, азот и енергия, в 5-хидроксипиразинкарбонова киселина, при което крайният продукт се акумулира в медиума.
По принцип, за провеждането на метода са подходящи всички микроорганизми, които разграждат никотинова киселина през 6хидроксиникотинова киселина. Тези микроорганизми могат да се изолират с помощта на обичайни микробиологични техники, напр. от инсталации за избистряне с никотинова киселина в качеството на субстрат на растежа.
Като такива могат да се използват напр. от рода Pseudomonas, Achromobacter, Bacillus, Azorhizobium, Sarcina и Mycobacterium, които са описани вече в ЕР А 152 948. Превръщането може да се осъществи при стерилни или нестерилни условия както със смеси, така също и с чисти изолати от тези микроорганизми.
Целесъобразно е методът да се провежда с микроорганизми от вида
Pseudomonas acidovorans DSM 4746
Achromobacter xylosoxydans DSM 2402 Achromobacter xylosoxydans DSM 2783 Pseudomonas putida NCIB 8176 както-и техни десценденти и- мутанти, sa предпочитане е обаче с помощта на Pseudomonas acidovorans DSM 4746.
Микроорганизмите от рода Pseudomonas acidovorans DSM 4746 са депозирани на 25 юли 1988 год. в Германската колекция за микроорганизми и клетъчни култури (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Mascherorderweg lb, D-3000 Braunschweig)
Микроорганизмите от рода Achromobacter xylosoxydans DSM 2402 и DSM 2783 са депозирани също така в посочения по-горе инсти2 тут и са описани вече в ЕР А 152 948.
Микроорганизмите от рода Pseudomonas putida NCIB 10521 и NCIB 8176 са депозирани в Националната колекция на Шотландия (National Collection of Industrial Bacteria, Torry Research Station, 135 Abbey Road, Aberdeen AB98DC, Scotland).
Както е прието обикновено, преди същинското превръщане се провежда както култивирането, така също и индукцията на микроорганизмите с никотинова киселина.
За предпочитане култивирането и индукцията се осъществяват с никотинова киселина, като единствен източник на въглерод, азот и енергия.
Преди добавянето на субстрата (пиразинкарбонова киселина), микроорганизмите могат или да се отстранят посредством обичайни методи за разделяне и да се ресуспендират в пресен медиум или субстратът (пиразинкарбонова киселина) може да се прибави направо към микроорганизмите в първоначалния растителен медиум.
За провеждането на самия метод след това е необходимо клетъчната суспензия да се регулира по отношение на оптичната й плътност при 650 nm от 1 до 100, за предпочитане от 10 до 30.
Като медиуми, както за култивиране, така също и за осъществяване на същинското превръщане, могат да се използват обичайните за тази цел. Предпочита се обаче медиумът, чийто състав е посочен в таблица 1.
Субстратът (пиразинкарбонова киселина) може да се прибавя еднократно или непрекъснато.
Целесъобразно е добавянето на субстрата да става по такъв начин, че концентрацията на субстрата да не превишава 20 тегл. %, за предпочитане 5 тегл. %. Обикновено превръщането на циразинкарбоноватд киселина и/или нейни соли се осъществява със спокойни клетки.
Целесъобразно е превръщането да се осъществява при аеробни условия при pH стойност от 4 до 10, за предпочитане при pH стойност от 6 до 8.
Температурата за осъществяване на превръщането е в граници между 10 и 60°С, за предпочитане между 15 и 45°С.
След обичайна продължителност на превръщането от 4 до 100 часа, продуктът мо же да се утаи чрез подкиселяване на свободния от клетъчна маса разтвор и да се получи в чист вид след това по обичайните за тази цел методи за преработка. В случай, че се получава натриевата сол на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина, продуктът се утаява още по време на превръщането.
ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ
Пример 1. Pseudomonas acidovorans DS Μ 4746 се отглежда в медиум от минерални соли (Таблица 1) при непрекъснато добавяне на натриев никотинат (0,6 g/Ι за час) във ферментатор при pH 7,0 и при температура от 30°С до оптична плътност при 650 nm от 10.
След това клетките се отстраняват чрез центрофугиране и се ресуспендират в разтвор, съдържащ 1 mol (146 g) натриева сол на пиразинкарбонова киселина, pH 7,0.
Оптичната плътност при 650 nm възлиза след това на 20.
След инкубация в продължение на 16 часа при аеробни условия и pH 7,0 и температура 30°С с помощта на ултравиолетова спектроскопия не може да се докаже наличието на едукт. Част от образуваната натриева сол на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина кристализира вече при условията на провеждането на опита. Отделеният продукт се отстранява заедно с биомасата чрез центрофугиране.
Образуваната утайка се ресуспендира след това в 500 ml вода и отново се отстранява чрез центрофугиране.
Свободните от клетъчна маса остатъци се събират заедно и се концентрират с помощта на ротационен изпарител до 300 ml, след което се охлаждат до 0°С. Образувалата се кристална маса се отстранява чрез центрофугиране и се суши. По този начин можаха да бъдат изолирани 0,67 mol (108 г) ндтри^ва сол на 5-хидроксцпиразинкарбонова кйселийа; което' съответства на добив от 67 %, отнесени към използваната натриева сол на пиразинкарбонова киселина.
Пример 2. Pseudomonas acidovorans DSM 4746 се отглежда в медиум от минерални соли (таблица 1)при непрекъснато прибавяне на натриев никотинат (0,6 g/Ι за час) във ферментатор при pH 7,0 и при температура от 30°С до оптична плътност при 650 nm от 10.
След това клетъчната маса се отделя чрез центрофугиране и се ресуспендира в 100 ml раз3 твор, който съдържа 0,056 mol (7,9 g) амониева сол на пиразинкарбонова киселина, pH - 7,0.
Оптичната плътност при 650 nm възлиза на 20.
След инкубация в продължение на 24 часа при аеробни условия pH 7,0 и температура 30°С с помощта на ултравиолетова спектроскопия не можа да се докаже повече наличието на едукт.
След това свободният от клетъчна маса остатък се подкиселява с концентрирана сярна киселина до pH 2,0, за да се отдели 5-хидроксипиразинкарбонова киселина. След това суспензията се охлажда до 4°С и се филтрува.
Остатъкът от филтруването се промива два пъти с по 10 ml вода и се изсушава.
По този начин можаха да бъдат изолирани 0,054 mol (7,56 g) 5-хидроксипиразинкарбонова киселина, което съответствува на добив от 96 %, отнесени спрямо използваната амониева сол на пиразинкарбонова киселина. Съдържанието на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина, установено с помощта на високоефективна течна хроматография HPLC възлиза над 90 %.

Claims (7)

  1. Патентни претенции
    1. Микробиологичен метод за получаване на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина и/или нейни соли, характеризиращ се с това, че пиразинкарбонова киселина и/или нейни соли като субстрат се превръщат с помощта на микроорганизми, които се развиват в присъствие на никотинова киселина и/или нейни соли, като единствени източници на въглерод, азот и енергия, в 5-хидроксипиразинкарбонова киселина и/или нейни соли, при което последните се акумулират в медиума.
  2. 2. Микробиологичен метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че превръщането с микроорганизми се осъществява с видовете Pseudomonas и/или Achromobacter и/ или Bacillus и/или Azorhizobium и/или Sarcina и/или Mycobacterium.
  3. 3. Микробиологичен метод съгласно наймалко една от претенциите 1 и 2, характеризиращ се с това, че превръщането се осъществява с микрорганизъм от рода Pseudomonas acidovorans DSM 4746 или неговите десценденти и мутанти.
  4. 4. Микробиологичен метод съгласно наймалко една от претенциите 1 и 2, характеризиращ се с това, че превръщането се осъществява с микроорганизми от рода Pseudomonas putida NCIB 10521 и/или с микроорганизми от рода Pseudomonas putida NCIB 8176 или техни десценденти и мутанти.
  5. 5. Микробиологичен метод съгласно наймалко една от претенциите 1 и 2, характеризиращ се с това, че превръщането се осъществява с помощта на микроорганизми от рода Achromobacter xylosoxydans DSM 2402 и/или с микроорганизми от рода Achromobacter xylosoxydans DSM 2783 или техни десценденти и мутанти.
  6. 6. Микробиологичен метод съгласно наймалко една от претенциите 1 до 5, характери4 зиращ се с това, че превръщането се осъществява чрез еднократно или непрекъснато прибавяне на субстрата, така че концентрацията на субстрата да не превишава 20 тегл. %.
  7. 7. Микробиологичен метод съгласно най- 5 малко една от претенциите 1 до 6, характеризиращ се с това, че превръщането се осъществява при аеробни условия при pH стойности от 4 до 10 и при температура от 10 до 60°С.
BG96511A 1991-06-21 1992-06-19 Микробиологичен метод за получаване на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина BG61510B1 (bg)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH184391 1991-06-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG96511A BG96511A (en) 1994-03-24
BG61510B1 true BG61510B1 (bg) 1997-10-31

Family

ID=4219911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG96511A BG61510B1 (bg) 1991-06-21 1992-06-19 Микробиологичен метод за получаване на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина

Country Status (24)

Country Link
US (1) US5273893A (bg)
EP (1) EP0519512B1 (bg)
JP (1) JPH05244967A (bg)
KR (1) KR930000688A (bg)
AR (1) AR244807A1 (bg)
AT (1) ATE134385T1 (bg)
AU (1) AU658632B2 (bg)
BG (1) BG61510B1 (bg)
BR (1) BR9202293A (bg)
CA (1) CA2069596A1 (bg)
CZ (1) CZ279302B6 (bg)
DE (1) DE59205377D1 (bg)
DK (1) DK0519512T3 (bg)
ES (1) ES2083623T3 (bg)
FI (1) FI922125A (bg)
HU (1) HU213020B (bg)
IE (1) IE72211B1 (bg)
IL (1) IL102071A (bg)
MX (1) MX9202930A (bg)
PL (1) PL169635B1 (bg)
RO (1) RO109865B1 (bg)
RU (1) RU2094461C1 (bg)
SK (1) SK188592A3 (bg)
ZA (1) ZA923876B (bg)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX9206934A (es) * 1991-12-05 1993-07-01 Lonza Ag Procedimiento microbiologico para la preparacion de acidos carboxilicos hidroxi-heterociclicos
JP3275353B2 (ja) * 1992-02-26 2002-04-15 三菱化学株式会社 6−ヒドロキシ含窒素6員環化合物の製造方法
CZ282939B6 (cs) * 1992-03-04 1997-11-12 Lonza A.G. Mikrobiologický způsob hydroxylace dusíkatých heterocyklických karboxylových kyselin
JP3319628B2 (ja) * 1992-07-08 2002-09-03 ロンザ リミテッド 5−ヒドロキシピラジンカルボン酸を製造するための微生物学的方法
US5763232A (en) * 1996-02-15 1998-06-09 Mitsubishi Chemical Corporation Method for producing 3-hydroxy nitrogen-containing six-membered cylic compound
KR20070010527A (ko) * 2005-07-19 2007-01-24 주식회사 엘지화학 6환 질소함유 화합물의 위치 선택적 수산화반응을 촉매하는미생물 및 이를 이용한 수산화된 6환 질소함유 화합물의제조방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH658866A5 (de) * 1984-02-21 1986-12-15 Lonza Ag Verfahren zur herstellung von 6-hydroxynikotinsaeure.
IN170700B (bg) * 1989-12-20 1992-05-02 Lonza Ag
CZ279464B6 (cs) * 1990-09-24 1995-05-17 Lonza A.G. Způsob hydroxylace methylových skupin v aromatických heterocyklech, hybridní plasmidy pL05 a p L04 uložené v mikroorganismech Pseudomonas putida a Escherichia coli
JP3027442B2 (ja) * 1990-10-30 2000-04-04 日東電工株式会社 光学活性エポキシアルコールの製法
MX9206934A (es) * 1991-12-05 1993-07-01 Lonza Ag Procedimiento microbiologico para la preparacion de acidos carboxilicos hidroxi-heterociclicos
JP3275353B2 (ja) * 1992-02-26 2002-04-15 三菱化学株式会社 6−ヒドロキシ含窒素6員環化合物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5273893A (en) 1993-12-28
KR930000688A (ko) 1993-01-15
CA2069596A1 (en) 1992-12-22
HU9202069D0 (en) 1992-09-28
BG96511A (en) 1994-03-24
JPH05244967A (ja) 1993-09-24
ATE134385T1 (de) 1996-03-15
FI922125A0 (fi) 1992-05-11
BR9202293A (pt) 1993-01-05
MX9202930A (es) 1992-12-01
PL294938A1 (en) 1993-02-22
SK278570B6 (en) 1997-10-08
EP0519512A3 (bg) 1994-03-30
AU658632B2 (en) 1995-04-27
HUT65850A (en) 1994-07-28
RU2094461C1 (ru) 1997-10-27
IL102071A (en) 1996-09-12
ZA923876B (en) 1993-02-24
IL102071A0 (en) 1993-01-14
DK0519512T3 (da) 1996-03-18
CZ188592A3 (en) 1993-01-13
AR244807A1 (es) 1993-11-30
HU213020B (en) 1997-01-28
IE72211B1 (en) 1997-04-09
ES2083623T3 (es) 1996-04-16
DE59205377D1 (de) 1996-03-28
RO109865B1 (ro) 1995-06-30
PL169635B1 (pl) 1996-08-30
FI922125A (fi) 1992-12-22
IE921680A1 (en) 1992-12-30
EP0519512A2 (de) 1992-12-23
CZ279302B6 (cs) 1995-04-12
AU1819792A (en) 1993-03-11
SK188592A3 (en) 1997-10-08
EP0519512B1 (de) 1996-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4111749A (en) Method of converting racemic hydantoins into optically active aminoacids
US4415658A (en) Process for decomposing 2,4-dihydroxy-6-amino-s-triazine derivatives
BG61510B1 (bg) Микробиологичен метод за получаване на 5-хидроксипиразинкарбонова киселина
US4764606A (en) 7-formylaminocephalosporin compounds
KR870001987B1 (ko) 엔듀라시딘의 제조방법
GB1566088A (en) Hydrlases for the hydrolysis of racemic hydantoins
US5238829A (en) Microbiological process for the production of 6-hydroxypyrazinecarboxylic acid
CZ27293A3 (en) Microbiological process of nitrogenous heterocyclic carboxylic acids
US5352592A (en) Microbiological process for the production of 5-hydroxypyrazinecarboxylic acid
JPH09313193A (ja) 芳香族カルボン酸の製造方法
US5338667A (en) Microbiological process for the production of malonyl-7-amino-cephalosporanic acid derivatives using Sphingomonas sp. DSM 7007
JPH0438398B2 (bg)
IE920845A1 (en) A microbiological process for producing 6-hydroxypicolinic¹acid
JPH07188A (ja) 新規微生物及びそれを用いるd−リンゴ酸の製造法
JPH0728724B2 (ja) 新規微生物
JP2000217591A (ja) 5−ヒドロキシ−2,3−ピラジンジカルボン酸誘導体の製造方法
JPH0728725B2 (ja) 新規微生物
JP2001211892A (ja) グリシンの微生物学的製造法
DK147624B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af hydropyrimidinhydrolaseholdigt materiale, der kan omdanne 5-(dl)-phenylhydantoin til d-(-)-n-carbamylphenylglycin
JPH02100689A (ja) 4−ヒドロキシフタル酸およびその塩の製造方法