HU213020B - Microbiological process for preparation of 5-hydroxi-pyrazin-carbonic acid - Google Patents

Microbiological process for preparation of 5-hydroxi-pyrazin-carbonic acid Download PDF

Info

Publication number
HU213020B
HU213020B HU9202069A HU9202069A HU213020B HU 213020 B HU213020 B HU 213020B HU 9202069 A HU9202069 A HU 9202069A HU 9202069 A HU9202069 A HU 9202069A HU 213020 B HU213020 B HU 213020B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
acid
salt
microorganisms
hydroxy
preparation
Prior art date
Application number
HU9202069A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9202069D0 (en
HUT65850A (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 HU9202069D0 publication Critical patent/HU9202069D0/hu
Publication of HUT65850A publication Critical patent/HUT65850A/hu
Publication of HU213020B publication Critical patent/HU213020B/hu

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)

Description

A találmány tárgya új mikrobiológiai eljárás 5-hidroxipirazinkarbonsav, továbbá e vegyület sóinak előállítására.
A találmány szerinti eljárást úgy végezzük, hogy egyedüli szén-, nitrogén- és energiaforrásként nikotinsavat és/vagy e vegyület sóját hasznosító és ezt tartalmazó táptalajon szaporodó mikroorganizmus tenyészetéhez szubsztrátumként pirazinkarbonsavat és/vagy ennek sóját adjuk, a mikroorganizmusokat az 5-hidroxipirazinkarbonsav és/vagy sója felszaporodásáig tenyésztjük, és kívánt esetben az 5-hidroxi-pirazinkarbonsavat és/vagy sóját kinyerjük.
A továbbiakban nikotinsav, pirazinkarbonsav és az 5-hidroxi-pirazinkarbonsav említésekor ezek sóit is értjük; a sók közül megemlítjük példaként az alkálifémekkel vagy ammóniummal képzett sókat.
Az 5-hidroxi-pirazinkarbonsavat gyógyászati hatású vegyületek közbenső termékeként alkalmazzuk azok előállításánál; példaként említjük meg, hogy az 5-hidroxi-pirazinkarbonsav a citosztatikus hatást mutató pirazin-nukleozid-analógok előállításához alkalmazható [Böbék M.: J. Heterocyclic Chem. 1131., 28. oldal (1991)].
Ismeretes, hogy kutyák és emberek metabolizmusa során pirazinamidból pirazinkarbonsavon keresztül 5hidroxi-pirazinkarbonsav képződik [J. Pharmacol. Exp. Ther., 180 (2) 411-434 (1972)].
Az 5-hidroxi-pirazinkarbonsav kémiai úton történő előállításánál például furfuril-glioxálból kiindulva egy ötlépéses eljárással 5-hidroxi-pirazinkarbonsavat kapnak. [J. Heterocyclic Chem. 19, 402 (1982)]. Ennek az eljárásnak azonban az a hátránya, hogy nagyüzemileg nem megvalósítható.
Az 5-hidroxi-pirazinkarbonsav előállítására szolgáló mikrobiológiai eljárás eddig nem volt ismeretes.
A találmány szerinti megoldás feladata, hogy egy egyszerű, gazdaságos és környezetkímélő eljárást bocsásson rendelkezésre az 5-hidroxi-pirazinkarbonsav előállítására.
Ezt a feladatot az 1. igénypont szerinti megoldással oldottuk meg.
A találmány szerinti megoldást olyan mikroorganizmusok segítségével végezzük, amelyek szén-, nitrogén- és energiaforrásként egyedül nikotinsavat hasznosítanak és ezen szaporodnak és a szubsztrátumként jelenlévő pirazinkarbonsavat 5-hidroxi-pirazinkarbonsavvá alakítják, amikor is a kapott vegyület a táptalajban feldúsul.
Elvileg erre a célra bármely olyan mikroorganizmus alkalmas, amely a nikotinsavat 6-hidroxi-nikotinsavon keresztül lebontja. Ezeket a mikroorganizmusokat szokásos módon mikrobiológiai eljárással izolálhatjuk; így például derítőkből nyerünk ki mikroorganizmusokat, ahol nikotinsavat, mint növekedési szubsztrátumot alkalmazunk. A találmány szerinti eljárásnál alkalmazhatunk például Pseudomonast, Achromobactert, Bacillust, Azorhizobiumot, Sarcinat vagy Mycobacteriumot; e mikroorganizmusokat a 152 948 számú közzétett európai szabadalmi bejelentés ismerteti. Az átalakításhoz alkalmazhatjuk a fent említett mikroorganizmusok elegyét vagy ezeket külön-külön; az átalakítást végezhetjük steril vagy nem steril körülmények között.
A találmány szerinti eljárást előnyösen az alábbi mikroorganizmusokkal végezhetjük:
Pseudomonas acidovorans DSM 4766 Achromobacter xylosoxydans DSM 2402 Achromobacter xylosoxydans DSM 2783 Pseudomonas putida NCIB 10 521 Pseudomonas putida NCIB 8176.
A művelethez alkalmazhatjuk a fent felsorolt mikroorganizmus fajták variánsait vagy mutánsait is; előnyösen a Pseudomonas acidovorans DSM 4746 mikroorganizmust vagy ezek variánsait vagy mutánsait alkalmazzuk.
A Pseudomonas acidovorans DSM 4746 fajtájú mikroorganizmus 1988. július 25-én lett [Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkuturen GmbH: Mikroorganizmusok és Sejttenyészetek Német Gyűjteményébe (D-3300 Braunschweig Mascherorderweg lb)] letétbe helyezve.
Az Achromobacter xylosoxydans DSM 2402 és DSM 2783 fajtájú mikroorganizmusok szintén a fent említett intézetben lettek letétbe helyezve; e mikroorganizmusokat a 152 948 számú közzétett európai szabadalmi bejelentés ismerteti.
A Pseudomonas putida NCIB 10 521 és NCIB 8176 számú mikroorganizmusok a National Collection of Industrial Bacteria-nál [(Torry Research Station, Aberdeen AB98DC Abbey Road 135, Skócia] lettek letétbe helyezve.
Szokásos módon a mikroorganizmusokat az átalakításhoz való felhasználásuk előtt nikotinsav tartalmú táptalajban tenyésztjük, ezenkívül a mikroorganizmusok indukálása is nikotinsavval történik.
A tenyésztésnél és a mikroorganizmus redukálásánál a nikotinsav szolgál egyedüli szén-, nitrogén- és energiaforrásként.
A szubsztrátumnak (pirazinkarbonsav) a mikroorganizmushoz való hozzáadása előtt a mikroorganizmusokat a szokásos elválasztási módszerekkel leszüreteljük és friss táptalajban újra szuszpendáljuk vagy pedig a szubsztrátumot (pirazinkarbonsav) közvetlenül a mikroorganizmust tartalmazó, eredeti táptalajhoz adjuk. A találmány szerinti eljárás céljára ezután a sejtszuszpenziót 650 nm-nél 1-100, előnyösen 10-30 optikai sűrűség értékre állítjuk be.
A mikroorganizmusok tenyésztésénél és magánál az átalakításnál ismert táptalajt alkalmazhatunk. Előnyösen az 1. táblázatban ismertetett összetételű táptalajt használjuk.
/. táblázat
A szervetlen só-táptalaj összetétele:
MgCl2-6H2O 0,8 g/1
CaCl2 0,16 g/1
Na2SO4 0,25 g/1
KH2PO4 0,4 g/I
Na2HPO4 0,9 g/1
HU 213 020 Β
SLF 1 ml/1
FeEDTA 15 ml/1
A táptalaj nyomelem tartalma:
KOH 15 g/1
EDTA Na2 2H2O 100 g/1
ZnSO4-7H2O 9 g/1
MnCl2-4H2O 4 g/1
H3BO3 2,7 g/1
CoC12H2O 1,8 g/1
CuC12-2H2O 1,5 g/1
NíC12-6H2O 0,18 g/1
Na2MoO42H2O 0,2 g/1
A FeEDTA összetétele:
EDTA Na2 2H2O 5 g/L
FeSO4-7H2O 2 g/L
(Az oldat pH-ját 7,0 értékre állítjuk)
A szubsztrátumot (pirazinkarbonsav) egy adagban vagy folyamatosan adagoljuk a táptalajhoz.
A szubsztrátum adagolását célszerűen úgy végezzük, hogy ennek koncentrációja a táptalajban ne legyen 20 tömeg%-nál több. A pirazinkarbonsav és/vagy e vegyület sójának 5-hidroxi-pirazinkarbonsavvá és/vagy e vegyület sójává történő átalakítását nyugvó sejtekkel végezzük.
Az átalakítást célszerűen aerob feltételek között, 4-10 pH értéknél, előnyösen 6-8 pH értéken végezzük.
A hőmérsékletet célszerűen 10 és 60 ’C, előnyösen 15 és 45 °C között tartjuk.
Az átalakításhoz szükséges időtartam általában 4100 óra; ez idő eltelte után a sejtmentes oldatot megsavanyítjuk, a keletkezett termék ekkor kicsapódik, a terméket szokásos módon, a szakember számára ismert megoldással kinyerjük. Az 5-hidroxi-pirazinkarbonsav nátriumsója már az átalakítás során kicsapódik.
A találmány szerinti megoldást az alábbi példák szemléltetik.
1. példa
Egy fermentorban Pseudomonas acidovorans DSM 4746-ot ásványi sókat tartalmazó táptalajban (lásd az 1. táblázatot) tenyészetünk, a táptalajhoz folyamatosan (0,6 g/liter/óra) nátrium-nikotinátot adagolunk, a pH17,0 értéken, a hőmérsékletet 30 °C-on tartjuk; a tenyésztést mindaddig végezzük, amíg a fermentlé 650 nm-en mért optikai sűrűsége a 10 értéket el nem éri.
Ezt követően a sejteket centrifugálással elkülönítjük, majd a sejteket 2 liter 1 mól (146 g) pirazinkarbonsav-nátriumsót tartalmazó 7,0 pH-jú oldatban újra szuszpendáljuk.
Ekkor a 650 nm-nél mért sűrűség 20-as értéket ér el.
Ezután inkubálást végzünk 16 óra hosszat aerob körülmények között, 7,0 pH-értéken, 30 ’C hőmérsékleten; UV spektroszkópiai vizsgálattal már nem észlelhető további változás. A képződött 5-hidroxi-pirazinkarbonsav-nátriumsó egy része már jelen körülmények között kikristályosodik. A kicsapódó terméket a biomasszával együtt centrifugálással elkülönítjük.
A képződött üledéket ezután 500 ml vízzel újra szuszpendáljuk, majd ismételten centrifugáljuk.
A sejtmentes felülúszókat egyesítjük, rotációs bepárló segítségével az egyesített oldatokat 300 ml-re betöményítjük, majd 0 ’C hőmérsékletre lehűtjük. A képződött kristályokat leszűrjük és szárítjuk. Összesen 0,67 mól (108 g) 5-hidroxi-pirazinkarbonsav-nátriumsót kaptunk, ami 67%-os hozamnak felel meg a beadagolt pirazinkarbonsav-nátriumsóra számítva.
2. példa
Egy fermentorban Pseudomonas acidovorans DSM 4746-ot ásványi sókat tartalmazó táptalajban (lásd az 1. táblázatot) tenyésztünk, a táptalajhoz folyamatosan (0,6 g/liter/óra) nátrium-nikotinátot adunk, majd a táptalajt 7,0 pH-η és 30 ’C hőmérsékleten tartjuk; a tenyésztést addig folytatjuk, amíg a 650 nm-en mért optikai sűrűség értéke a 10 értéket el nem éri.
Ezt követően a sejteket centrifugálással elkülönítjük, majd a sejteket 100 ml, 0,056 mól (7,9 g) pirazinkarbonsav-ammóniumsót tartalmazó, 7,0 pH-jú oldattal újra szuszpendáljuk.
Az oldat 650 nm-en mért sűrűsége ekkor 20 értéket mutat.
A sejtszuszpenziót 24 óra hosszat inkubáljuk aerob körülmények között, a pH-t 7,0 értéken, a hőmérsékletet 30 ’C-on tartjuk; UV spektroszkópiai mérésekkel nem volt további változás kimutatható.
A sejtmentes felülúszót koncentrált kénsavval 2,0 értékre savanyítjuk, így az 5-hidroxi-pirazinkarbonsav kicsapódik. Ezt követően a szuszpenziót 4 ’C hőmérsékletre lehűtjük és szűrjük.
A szűrésnél visszamaradó anyagot 10-10 ml vízzel kétszer mossuk, majd szárítjuk.
Összesen 0,054 mól (7,56 g) 5-hidroxi-pirazinkaibonsavat különítettünk el, ami 96%-os hozamnak felel meg a felhasznált pirazinkarbonsav-ammóniumsóra vonatkoztatva.
Az 5-hidroxi-pirazinkarbonsav tartalmat HPLC módszerrel meghatározva az 90%-nál nagyobbnak mutatkozott.

Claims (4)

1. Mikrobiológiai eljárás 5-hidroxi-pirazinkarbonsav és/vagy e vegyület sójának előállítására, azzal jellemezve, hogy egyedüli szén-, nitrogén- és energiaforrásként nikotinsavat és/vagy e vegyület sóját hasznosító és ezt tartalmazó táptalajon szaporodó mikroorganizmus tenyészetéhez szubsztrátumként pirazinkarbonsavat és/vagy ennek sóját adjuk, a mikroorganizmusokat az 5-hidroxi-pirazinkarbonsav és/vagy sója felszaporodásáig tenyésztjük, és kívánt esetben az 5-hidroxipirazinkarbonsavat és/vagy sóját kinyerjük.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mikroorganizmusként Pseudomonas acidovorans DSM 4746 törzset vagy ennek variánsait vagy mutánsait alkalmazzuk.
HU 213 020 Β
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szubsztrátumot egy adagban vagy folyamatosan adjuk legfeljebb 20 tömeg% végkoncentrációban.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mikroorganizmusokat aerob körülmények között, 4-10 pH értéken és 10-60 °C hőmérsékleten tenyésztjük.
HU9202069A 1991-06-21 1992-06-19 Microbiological process for preparation of 5-hydroxi-pyrazin-carbonic acid HU213020B (en)

Applications Claiming Priority (1)

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

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9202069D0 HU9202069D0 (en) 1992-09-28
HUT65850A HUT65850A (en) 1994-07-28
HU213020B true HU213020B (en) 1997-01-28

Family

ID=4219911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9202069A HU213020B (en) 1991-06-21 1992-06-19 Microbiological process for preparation of 5-hydroxi-pyrazin-carbonic acid

Country Status (24)

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

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 (hu) * 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 (hu) 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
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
BG61510B1 (bg) 1997-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1168999A (en) Method for preparing 2,5-diketo-d-gluconic acid
JPH06209765A (ja) 6−ヒドロキシニコチン酸を製造する微生物
HU213020B (en) Microbiological process for preparation of 5-hydroxi-pyrazin-carbonic acid
JP3098310B2 (ja) 6−ヒドロキシピコリン酸の微生物学的製法
US4764606A (en) 7-formylaminocephalosporin compounds
US5238829A (en) Microbiological process for the production of 6-hydroxypyrazinecarboxylic acid
US5352592A (en) Microbiological process for the production of 5-hydroxypyrazinecarboxylic acid
HU217419B (hu) Mikrobiológiai eljárás hidroxilcsoporttal helyettesített, aromás heterociklusos karbonsavak előállítására
US5238830A (en) Microbiological process for the production of 6-hydroxypicolinic acid
US5266469A (en) Microbiological process for the production of 6-hydroxynicotinic acid
US4666841A (en) Production of picolinic acid and pyridine products
JP2579588B2 (ja) 新規微生物及び該微生物を用いた2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造法
US5268294A (en) Alcaligenes faecalis strains useful for the microbiological process for the production of 6-hydroxypicolinic acid
US5264362A (en) Microbiological process for the production of 6-hydroxynicotinic acid
JPH0646835A (ja) マロニル−7−アミノセファロスポラン酸誘導体の微生物学的製造方法
IE920845A1 (en) A microbiological process for producing 6-hydroxypicolinic¹acid
JPH0352959B2 (hu)
JPS62239984A (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
JPH08173173A (ja) フェニルピルビン酸の製造方法
JPS61152292A (ja) L−セリンの製造法

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee