SK279050B6 - Spôsob mikrobiologickej prípravy aromatickýchhydro - Google Patents
Spôsob mikrobiologickej prípravy aromatickýchhydro Download PDFInfo
- Publication number
- SK279050B6 SK279050B6 SK3581-92A SK358192A SK279050B6 SK 279050 B6 SK279050 B6 SK 279050B6 SK 358192 A SK358192 A SK 358192A SK 279050 B6 SK279050 B6 SK 279050B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- acid
- dsm
- microorganisms
- nicotinic acid
- soluble salts
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, 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
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- 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
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
- C12P7/42—Hydroxy-carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, 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
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- 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
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/10—Nitrogen as only ring hetero atom
- C12P17/12—Nitrogen as only ring hetero atom containing a six-membered hetero ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/05—Alcaligenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/38—Pseudomonas
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/822—Microorganisms using bacteria or actinomycetales
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/822—Microorganisms using bacteria or actinomycetales
- Y10S435/829—Alcaligenes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/822—Microorganisms using bacteria or actinomycetales
- Y10S435/874—Pseudomonas
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Pyridine Compounds (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
Description
kde R znamená atóm vodíka alebo atóm halogénu a X znamená atóm dusíka alebo íunkciu CR', kde R' znamená atóm vodíka alebo atóm halogénu pomocou aeróbnej biomasy zužitkujúci kyselinu nikotínovú alebo jej rozpustné soli. Východiskovou látkou je zodpovedajúca heterocyklická karboxylová kyselina alebo jej rozpustné soli.
V nasledujúcom texte sa pod výrazom kyselina nikotínová rozumejú tiež jej rozpustné soli, obzvlášť jej vo vode rozpustné soli, ako napríklad nikotinát sodný ako alkalická soľ kyseliny nikotínovej.
Doterajší stav techniky
Uvedené hydroxyheterocyklidcé karboxylové kyseliny sú dôležitými medziproduktami pri výrobe farmaceutických prostriedkov. Napríklad kyselina 6-hydroxynikotínová je dôležitý medziprodukt pri výrobe kyseliny 5,6-dichlómikotínovej podľa patentu CH 664 754 a taje opäť východiskovým produktom pre farmaceutický účinné látky podľa Setcliffa a spol., J. of Chem. and Eng. Data, 1976, zv. 21, 62, str. 246.
Známe uskutočnenie mikrobiologického spôsobu hydroxylácie kyseliny nikotínovej na kyselinu 6-hydroxynikotínovú je opísané napríklad v európskom patentovom spise 152 948. Postupuje sa tak, že sa najprv pestujú mikroorganizmy s kyselinou nikotínovou v prítomnosti extraktu kvasníc. Potom sa pre vlastnú biotransformáciu volí koncentrácia kyseliny nikotínovej ako eduktu tak, aby sa odbúranie kyseliny nikotínovej zabrzdilo na stupni kyseliny 6-hydroxynikotínovej.
Nedostatok tohto postupu spočíva v tom, že sa mikroorganizmy zužitkujúce kyselinu nikotínovú pestujú v prítomnosti extraktu kvasníc. Týmto extraktom je potom znečistený bezbunkový fermentačný roztok po pestovaní prípadne po biotransformácii. To vedie k znečisteniu izolovanej kyseliny 6-hydroxynikotínovej.
Ďalším nedostatkom je to, že sa pri tomto postupe používajú jednotné biologicky čisté kultúry mikroorganizmov, ktoré sú náchylnejšie k infekciám najmä pri fermentáciách v prevádzkovom meradle.
Ďalej je známy mikrobiologický spôsob prípravy kyseliny 5-hydroxypyrazínkartioxylovej z kyseliny pyrazínkarboxylovej podľa európskej patentovej prihlášky č. 92110425.3.
Pri tomto postupe sa pestujú jednotné biologicky čisté kultúry mikrorganizmov s alkalickou soľou kyseliny nikotínovej pred vlastnou hydroxyláciou.
Nedostatkom tohto postupu je taktiež tá skutočnosť, že sa pri tomto postupe používajú jednotné kultúry mikroorganizmov, ktoré sú náchylnejšie k infekciám najmä pri fermentáciách v prevádzkovom meradle.
Podstata vynálezu
Úlohou predloženého vynálezu je odstrániť uvedené nevýhody a dať k dispozícii jednoduchý a ekologický mikrobiologický spôsob prípravy hydroxyheterocyklických karboxylových kyselín vzorca (I).
Táto úloha sa rieši pomocou nového spôsobu podľa patentového nároku 1. Podľa vynálezu sa postupuje tak, že sa a) aeróbna biomasa zužitkujúca kyselinu nikotínovú pestuje s kyselinou nikotínovou a minerálnou kyselinou v molámom pomere kyseliny nikotínovej k minerálnej kyseline od 1 do 8, pričom sa počas celej fázy pestovania udržiava tento pomer, a potom sa b) pomocou tejto biomasy uskutoční hydroxylácia zodpovedajúca heterocyklickej karbioxylovej kyseline vzorca (II)
kde R a X majú uvedený význam alebo ich rozpustné soli, za vzniku požadovaného hydroxylovaného konečného produktu.
Pod výrazom „pestovať aeróbnu biomasu zužitkujúcu kyselinu nikotínovú alebo jej soli“ sa rozumie toto: Ak sa pestuje biomasa napríklad z kalu čistiacich zariadení ako inokulum s opísaným molárnym pomerom kyselina nikotínová-minerálna kyselina za aeróbnych podmienok, získa sa aeróbna biomasa zužitkujúca kyselinu nikotínovú. Získa sa teda biomasa, ktorá rastie s kyselinou nikotínovou ako jediným zdrojom uhlíka, dusíka a energie v prítomnosti kyslíka.
Ako inokulum je možné použiť tiež vzorky pôd z rôznych zemí, ako napríklad pôda z mestského parku v Santander (Španielsko) alebo pôda z vinice vo Visperterminen pri Vispe (Švajčiarsko).
Na rozdiel od už opísaných postupov sa pri spôsobe podľa vynálezu nepoužívajú jednotné biologicky čisté kultúry mikroorganizmov, ale sa používa biomasa zložená zo zmesových kultúr.
Molámy pomer kyseliny nikotínovej k minerálnej kyseline, t. j. pridanie zmesi zloženej z kyseliny nikotínovej a minerálnej kyseliny k bunečnej suspenzii sa uskutoční tak, že sa počas celej fázy pestovania udržiava molámy pomer kyseliny nikotínovej k minerálenej kyseline od 1 do 8.
Ako minerálne kyseliny sa môžu použiť napríklad kyselina sírová, kyselina chlorovodíková, kyselina dusičná alebo kyselina fosforečná, výhodne sa používa kyselina sírová.
S istým cieľom sa pridáva zmes v priebehu pestovania biomasy (stupeň a) tak, že sa udržuje molámy pomer kyseliny nikotínovej ku kyseline sírovej od 3 do 5. To znamená, že sa na pestovanie s istým cieľom použije na jeden mol kyseliny sírovej 3 až 5 molov kyseliny nikotínovej. Výhodne sa na pestovanie použije 4 až 5 molov kyseliny nikotínovej na jeden mol kyseliny sírovej.
Zvyčajne sa uskutočňuje pestovanie aeróbnej biomasy zužitkujúcej kyselinu nikotínovú v médiu obsahujúcom minerálne soli, výhodne v médiu obsahujúcom minerálne soli, ktorého zloženie je uvedené v tabuľke 1.
Biomasa sa s istým cieľom pestuje pri hodnote pH od 5 do 9, výhodne od 6 do 8.
Teplota v priebehu pestovania biomasy je cielene medzi 15 a 50 °C, výhodne medzi 25 a 40 °C.
Zvyčajne sa biomasa pestuje od 0,5 do 3 dní.
S istým cieľom sa za týchto podmienok vo fáze pestovania izolujú mikroorganizmy druhu Pseudomonas acidovorans DSM 7205 alebo druhu Pseudomonas acidavorans DSM 7203, alebo druhu Alcaligenes faecalis DSM 7204 alebo mikroorganizmy s označením DSM 7202 alebo ich zmesi.
Mikroorganizmy DSM 7205, DSM 7203, DSM 7204 a DSM 7202 boli 13. augusta 1992 uložené do Nemeckej zbierky mikroorganizmov a bunkových kultúr GmbH, Mascheroderweg lb, D-3300 Braunschweig, v zhode s budapeštianskym dohovorom.
Tieto mikroorganizmy nie sú ešte známe z literatúry a sú preto tiež súčasťou vynálezu. Mikroorganizmus s označením DSM 7202 nebol ešte taxonomicky identifikovaný a nebol zaradený k rodu.
Taxonomicky opis mikroorganizmov Pseudomonas acidovorans DSM 7205, DSM 7203 a Alcaligenes faecalis DSM 7204 je uvedený v nasledujúcom texte.
Taxonomický opis mikroorganizmu Pseudomonas acidovorans DSM 7205
Vlastnosti kmeňa bunková forma tyčinky šírka pm 0,8-0.9 dĺžka pm 1,5-9,0 pohyblivosť+ bičíkom polárne1
Gram-reakda lýza 3%-nýmKOH+ aminopeptidáza (Cemy)+ spóry oxidáza+ kataláza-t rast anaeróbny
34/41 ’C+/pH 5,7
Mao-Conkey-agar+
SS-agar+ cetrimid-agar+ testosterón pigmenty nedifundujúce difundujúce fluoreskujúce pyokyanin kyselina z (OF-test) glukózy aeróbne ?
glukózy anaeróbne glukózy alkalický + plyn z glukózy kyselina z
glukózy | - |
fruktózy | + |
xylózy | |
adonitu | |
L-arabinózy | |
celobiózy | |
dulcitu | |
glycerínu | <- |
m-inozitu | |
laktózy | |
maltózy | |
rafinózy | |
L-ramnózy | |
salidnu | |
D-sorbitu | |
sacharózy | |
trehalózy | |
etanolu | 4* |
dulcitu | |
ONPG/PNPG | |
ADH | |
VP | - |
indol | - |
NO2 z NO3 | |
fenylalanindesamináza | W |
levan zo sacharózy | - |
ledtináza | - |
ureáza | - |
hydrolýza | |
škrobu | - |
želatíny | - |
kazeínu | W |
DNA | - |
Tweenu 80 | + |
eskulinu | - |
PHB | - |
odbúranie tyrozinu | + |
využitie substrátu | |
acetát | + |
adipát | + |
kaprát | + |
citrát | + |
glykolát | + |
levulinát | + |
malát | + | pigmenty | |
malonát | + | nedifundi^úce | - |
fenyl acetát | + | difundujuce | - |
L-arabinóza | - | fluoreskujúce | - |
fruktóza | + | pyokyanin | - |
glukóza | - | kyselina z (OF-test) | |
manóza | - | glukózy aeróbne | ? |
maltóza | glukózy anaeróbne | - | |
D-xylóza | - | glukózy alkalický | + |
mannitol | + | plyn z glukózy | |
glukonát | + | ||
2-ketoglukonát | + | kyselina z | |
N-acetyiglukozamín | - | glukózy | - |
L-serin | - | fruktózy xylózy | + |
quinát | + | adonitu | |
D,L-tryptofa'n | + | t-arabinózy | |
L-tarträt | + | celobiózy | |
acetamid | + | dulcitu | |
a-aminobutyrát | + | glycerínu m-inozitu | + + |
etanol | w | laktózy | - |
maltózy | - | ||
rafinózy | - | ||
Taxonomický opis mikroorganizmu Pseudonomas acidovo- | L-ramnózy | - | |
rans DSM 7203 | salicínu | - | |
Vlastnosti kmeňa bunková forma | tyčinky | D-sorbitu | - |
šírka pm | 0,8-1,0 | sacharózy | - |
dĺžka pm | 2.&6.0 | trehalózy | - |
etanolu | -? | ||
pohyblivosť | + | dulcitu | - |
bičíkom | potár-1 | ONPG/PNPG | |
Gram-reakcie | - | ||
lýza 3 %-ným KOH | + | ADH | |
aminopeptidáza (Cemy) | + | ||
spóry | - | VP | - |
oxidáza | + | indol | - |
kataláza | + | NO2 z NO3 | + |
rast | |||
anaeróbny | - | fenylalanindesamináza | w |
37/41 ’C | +/- | ||
pH 5,7 | - | levan zo sacharózy | - |
Mac-Conkey-agar | + | ||
SS-agar | + | lecitináza | |
cetrimid-agar | |||
testosterón | - |
SK 279050 Β6
ureáza | |
hydrolýza | |
škrobu | - |
želatíny | - |
kazeínu | + |
DNA | - |
Tweenu80 | + |
eskulínu | - |
PHB | - |
odbúranie tyrozínu | + |
využitie substrátu | |
acetát | + |
adipát | + |
kaprál | + |
citrát | + |
glykolát | + |
levulinát | + |
malát | + |
malonát | + |
fenylacetát | + |
L-arabinóza | - |
fruktóza | + |
glukóza | - |
manóza | - |
maltóza | - |
D-xylóza | - |
mannitol | |
glukonát | + |
2-ketoglukonát | + |
N-acetylglukozami'n | - |
L-serin | - |
quinát | + |
D,L-tryptofan | + |
L-tartrát | + |
acetamid | + |
a-aminobutyrát | w |
etanol |
Taxonomický opis mikroorganizmu Alcaligenes faecalis
DSM 7204
Vlastnosti kmeňa bunková forma šírka pm dĺžka pm tyčinky
0,6-0,8
1,0-2,0 pohyblivosť bičíkom peritrich.
Gram-reakcie lýza 3 %-ným KOH aminopeptidáza (Cemy) oxidáza kalaláza rast anaeróbny 37/41 *C PH 5,7 Mac-Conkey-agar SS-agar cetrimid-agar pigmenty nedifundujúce difundujúce fluoreskujúce pyokyanin kyselina z (OF-test) glukózy aeróbne glukózy anaeróbne glukózy alkalický plyn z glukózy kyselina z
D-glukózy D-fruktózy D-xylózy
ONPG/PNPG
ADH
VP indol
NO2zNO3 denitrifikácia fenylalanindesamináza levan zo sacharózy lecitináza ureáza hydrolýza škrobu želatíny kazeínu
DNA TweenuÔO eskulínu odbúranie tyrozínu+ využitie substrátu acetát+ adipát kaprát+ citrát+ gtykolát+ levulinát
D-matát+ matonát+ fenylacetát+
L-arabinóza
D-fruktóza
D-glukóza
D-manóza maltóza
D-xylóza mannit glukonát
2-ketoglukonái +
N-acetylglukozamín
L-serín
V nasledujúcom texte sa pod pojmom heterocyklická karboxylová kyselina (substrát) na hydroxyláciu rozumejú tiež jej soli, ako napríklad jej vo vode rozpustné alkalické soli.
Po pestovaní sa môže biomasa pred vlastnou biotransformáciou (hydroxyláciu) buď oddeliť v odbore bežným spôsobom, alebo sa heterocyklická karboxylová kyselina (všeobecný vzorec (II)) určená na hydroxyláciu pridá priamo k napestovanej biomase.
Vlastná hydroxylácia heterocyklickej karboxylovej kyseliny (substrátu) sa uskutočňuje v odbore bežným spôsobom s nerastúcimi bunkami.
Výhodne sa vlastná hydroxylácia heterocyklickej karboxylovej kyseliny uskutoční s mikroorganizmami izolovanými z bunkovej biomasy v rastovej fáze, a to druhom Pseudomonas acidovorans DSM 7205, druhom Pseudomonas acidovorans DSM 7203, druhom Alcaligenes faecalis DSM 7204 alebo s mikroorganizmami s označením DSM 7202 alebo s ich zmesami.
Ako substrát sa môžu použiť napríklad kyselina nikotínová, pyrazinkarboxylová alebo ich halogenované deriváty. Ako halogenované deriváty kyseliny nikotínovej alebo kyseliny pyrazínkarboxylovej sa môžu použiť napríklad kyselina 5-chlómikotínová, 6-chlórpyrazínkarboxylová. Výhodne sa hydroxyluje kyselina nikotínová na kyselinu 6-hydroxynikotínovú alebo kyselina pyrazinkarboxylová na kyselinu 5-hydroxypyrazínkarboxylovú.
Substrát sa môže na biotransformáciu pridávať kontinuálne alebo diskontinuálne. S istým cieľom sa substrát pridáva tak, aby množstvo substrátu vo fermentore nepresiahlo 20 % hmotnostných, výhodne 15 % hmotnostných.
Ako médium sa môžu použiť médiá bežné v odbore, výhodne buď médium obsahujúce minerálne soli uvedené v tabuľke 1, alebo A-N-médium opísané v tabuľke 2.
Zvyčajne sa biotransformácia uskutočňuje s bunkami, ktoré majú optickú hustotu pri 550 nm (OD55o) alebo pri 650 nm (OD650) od 5 do 100.
S istým cieľom sa biotransformácia uskutočňuje pri hodnote pH od 5 do 9, výhodne od 6,5 do 7,5 a pri teplote účelne od 15 do 50 °C, výhodne od 25 do 35 °C.
Po obvyklom reakčnom čase od 5 do 24 hod. sa môže hydroxylovaná heterocyklická karboxylová kyselina všeobecného vzorca (I) izolovať v odbore obvyklými metódami, napríklad okyselením bezbunkového fermentačného roztoku alebo vyzrážaním vo forme ťažko rozpustných soli. Výhodne sa ako hydroxylovaná heterocyklická karboxylová kyselina izoluje kyselina 6-hydroxynikotínová alebo 5-hydroxypyrazínkarboxylová.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad 1 (a) Pestovanie biomasy
Fermentácia sa uskutočňuje v nesterilnom médiu obsahujúcom minerálne soli (tabuľka 1) s 1 g kyseliny nikotínovej na 1 liter, vo fermentore pracovného objemu 15 1 pri pH 7,0, pri teplote 30 °C a pri rýchlosti vetrania medzi 5 až 20 1/min. Na reguláciu pH sa pridáva k médiu len kyselina vo forme vodnej suspenzie zloženej z 307 g kyseliny nikotínovej (2,5 mol) a 49 g (0,5 mol) H2SO4 a 1 1 vody z nádoby s miešadlom, ktorá je upevnená na veku fermentora, cez pneumaticky riadený guličkový ventil. Fermentor sa naočkuje 500 ml kalu z čistiaceho zariadenia odpadných vôd, Visp. Švajčiarsko (tabuľka 2). Po 36 hod. sa fermentor vyprádzni až na 1 la naplní sa čerstvým médiom. Po ďalších 24 hod., 48 hod. a 72 hod. sa tento postup opakuje.
(b) hydroxylácia (príprava kyseliny 6-hydroxynikotínovej)
Vo chvíli, kedy optická hustota pri 550 nm dosiahne hodnotu medzi 5 až 20, premiestni sa biomasa do kyvety, aby bolo možné spektrofotometricky merať špecifickú rýchlosť tvorby kyseliny 6-hydroxynikotínovej. Biomasa sa najprv s týmto cieľom premyje 0,9 % (hmotn./obj.) roztokom NaCl. Potom sa 10 μΐ tejto bunkovej suspenzie pridá do predhriatej kyvety Quarz (1 cm svetelnej dráhy) na 30 °C, ktorá obsahuje 2990 μΐ roztoku zloženého zo 6,5 g kyseliny nikotínovej/1 a 10,1 g K2HPO4/1 a 4,0 g KH2PO4/1, pH 7,0. Potom sa meria absorpcia kyvety pri 550 nm a potom sa vypočíta z rovnakej kyvety lineárny prírastok absorpcie pri 295 nm za minútu.
Špecifická aktivita (II) sa určí podľa nasledujúceho vzorca:
θθΙϊοηΜ mm
Fermentácie sa zopakujú so vzorkou kalu z čistiaceho zariadenia Zermatt, so vzorkami pôdy z Visperterminen a vzorkami pôdy z Lac de Joux, Švajčiarsko a so vzorkou pôdy zo Santander, Španielsko (tabuľka 2).
Príklad 2
Príprava kyseliny 5-hydroxypyrazínakrboxylovej
Biomasy z fermentácií 4, 5 a 6 (tabuľka 2) sa odstredia a premyjú sa jedenkrát v 0,9 % (hmotn./obj.) roztoku NaCl. Potom sa bunky resuspendujú v litri roztoku, ktorý obsahuje 0,5 mol (70 g) amónnej soli kyseliny pyrazínkarboxylovej, pH 7,0. Optická hustota pri 650 nm potom je 20. Po 16 hod. inkubácii za aeróbnych podmienok pri pH 7,0 a teploty 30 °C sa s pomocou UV-spektroskopie stanoví kvantitatívna premena kyseliny pyrazínkarboxylovej na kyselinu 5-hydroxypyrazínkarboxylovú. Vytvorená kyselina 5-hydroxypyrazínakrboxylová nie je mikroorganizmai odbúravaná.
Pri kontrolnom pokuse sa pestuje podľa uvedeného postupu mikroorganizmu Pseudomonas acidovorans D3 (DSM 4746), ktorý je obzvlášť vhodný na priemyselnú výrobu kyseliny 5-hydroxypyrazínkarboxylovej. Ten sa použije na reakciu podľa postupu opísaného v európskej patentovej prihláške 92110425.3. Výsledky sú súhrnne uvedené v tabuľke 2.
Miesto nálezu.
(1) kal z čistiaceho zariadenia firmy ĽONZA vo Vísp/Šv0äarako (2) ptóa z brehu Lac de Joux, Le Sarttier/Švajčiarsko (3) kal z čistiaceho zariadenia v ZermetVŠv^&areko (4) pôda z vinie· vo Viepertenninen pri Visp/Švajčisrsko (5) pôda z mestského perku vo Santander v Španielsku
Príklady 3-6
Z biomasy pestovanej podľa príkladu la) je možné izolovať nasledujúce mikroorganizmy: Pseudomonas acidovorans DSM 7205 Pseudomonas acidovorans DSM 7203 Alcaligenes faecalis DSM 7204 Mikroorganizmy s označením DSM 7202.
Tieto mikroorganizmy sa pestujú za opísaných podmienok a použijú sa na hydroxyláciu kyseliny nikotínovej na kyselinu 6-hydroxynikotínovú. Výsledky sú súhrnne uvedené v tabuľke 3.
Mikroorganizmy sa pestujú v 7 litrovom fermentore, ktorý obsahuje 5 l A-N-média (tabuľka 4) s 2 g nikotinátu sodného na liter pri teplote 30 °c a pH 7,0. Na reguláciu pH sa použije 5 N NaOH a 8,5 % (obj./obj.) H3PO4. Po 18 hod. raste sa k fermentačnému roztoku pridajú dodatočne 2 g nikotinátu sodného na liter. V okamihu, kedy sú bunky v exponenciálnej rastovej fáze, fermentácia sa preruší a mikroorganizmy sa centrifugáciou oddelia od média. Potom sa bunky resuspendujú v 500 ml roztoku, ktorý obsahuje 0,27 mol (40 g) nikotinátu sodného, pH 7,0. Hodnota optickej hustoty je potom 20. Hydroxylácia kyseliny nikotínovej na 6-hydroxynikotínovú sa sleduje spektrofotometricky (tabuľka 3).
Tabuľka 1
Zloženie média obsahujúceho minerálne soli
MgCI2.6H20
CaCI2
Nä2S04
K3PO4.2H2O
0,8 gfl
0,15 9ÍI
0,25 gfl
0,7 gfl
Na3P04.12H20 2,4 gfl
SLF 1,0 g/l
FeEDTA 15,0 0Λ
Zloženie stopových prvkov (SLF) v médiu obsahujúcom minerálne soli
KOH | 15,0 | 9η |
EDTANas . 2 H2O | 100,0 | θ'» |
ZrtSO4.7 Η2Ο | 9.0 | gfl |
MnCl2 -4 Η2θ | 4.0 | 9Π |
H3BO3 | 2.7 | gri |
CoCl2 6 Η2θ | 1.8 | οΛ |
CuCl2 2 H2© | 1.5 | gA |
NiCI2.6H2O | 0,18 | gfl |
NajMOO^ 2 H2O | 0,2 | 9Λ |
Zložení· EDTA: | ||
EDTA Naz . 2 HZO | 5,0 | gri |
FeSO^ 7 H2O | 2,0 |
(pH roztoku sa upraví ria hodnotu 7,0)
Tabuľka 2
Inokuhxn | OD550 pred meraním aktivity | Spec. aktivita (*295- 00550-1) | |
(1) | ARA LONZA | 5.3 | 35.5 |
(2) | Lacda Joux | 14 | 20 |
P) | ARA Zermatt | 9.6 | 26 |
(4) | vinice Visperterminen | 12 | 44 |
(5) | pôda Španielsko | 10 | 32 |
(6> | kontrola: Pseudomonas acidovoren» | 3.5 8 | 35,1) dva 39 ) stanovenia |
Tabuľka 3
Príklady | Cas potrebný pre hydroxyláciu 0,27 mol kyáetrny nikotínovej v 500 ml | izolované množstvo kyseliny 6-hydroxynikótínovej po oky sotení bezbunkevého roztoku | Výťažky y % vzťaženéna kyselinu nikotínovú |
príklad 3. DSM 7202 | 22 bod. | 15,7 g (0,11 mol) | 41 % |
príklad 4: DSM 7203 | 9 hod. | 30,1 g [0,22 mol) | 80% |
príklad S: DSM 7204 | 10 hod. | 28,1 p (0,2 mol) | 73% |
príklade: DSM 7205 | 5 hod. | 32,0 g (0,23 mol) | 85% |
Tabuľka 4: A-N-médium
Zloženie: Koncentrácia (mo/ll
Na2HP04 | 2000 |
KH2PO4 | 1OOO |
NaCl | 3000 |
MgCI2 · B H2O | 400 |
CaCl2.2 H2O | 14,5 |
FeC13 6 H2O | 0.8 |
Pyrióoxalhydrochtond | 10.10-3 |
riboHavín | 5.10-3 |
aniid kyseliny nikotínovej | 5.10-3 |
tiamínhydrochkxld | 2.10-3 |
bictin | 2.10-3 |
kyselina parrtotehová | 5 10-3 |
p-amínobenzcát | 510-3 |
kyselina listová | 210-3 |
vitarntn 0j2 | 5 IQ*3 |
ZnSO4 . 7 H2O | 100.10*3 |
MnCI2.4 H2O | 90.10*3 |
H3BO3 | 300.10-3 |
C0CÍ2 β H2O | 200 10-3 |
CuCI2.2 H2O | 1D.10-3 |
NíCI2 e h2o | 20.10-3 |
Na2MoO4 2 H2O | 30.10-3 |
EDTANa2,2 HzO | 5.10-3 |
FeSO4.7 H2O | 2.10-3 |
(pH roztoku sa uprav! na hodnotu 7,0)
Claims (8)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Spôsob mikrobiologickej prípravy hydroxyheterocyklických karboxylových kyslín všeobecného vzorca (I)7205 a/alebo druhu Pseudomonas acidovorans DSM 7203 a/alebo druhu Alcaligenes faecalis DSM 7204 a/alebo mikroorganizmov s označením DSM 7202, ktoré zužitkovávajú kyselinu nikotínovú alebo jej rozpustné soli.Koniec dokumentu kde Rj znamená atóm vodíka alebo halogénu a X znamená atóm dusíka alebo funkciu CR2, kde R2 znamená atóm vodíka alebo halogénu, vyznačujúci sa t ý m , že sa ajaeróbna biomasa zužitkujúca kyselinu nikotínovú alebo jej rozpustné soli obsahujúca mikroorganizmy rodu Pseudomonas a/alebo rodu Alcaligenes a/alebo mikroorganizmy s označením DSM 7202, sa pestuje s kyselinou nikotínovou alebo jej rozpustnými soľami a s minerálnou kyselinou v molámom pomere kyseliny nikotínovej alebo jej rozpustných solí k minerálnej kyseline od 1 do 8, pričom sa tento pomer udržiava počas celej fázy pestovania, a potom sab) uskutoční hydroxylácia zodpovedajúcej heterocyklickej karboxylovej kyseliny všeobecného vzorca (II) 'N' kde R| a X majú uvedený význam alebo ich rozpustných solí s touto biomasou.
- 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa v stupni a) ako minerálna kyselina použije kyselina sírová v molámom pomere kyseliny nikotínovej alebo jej rozpustných solí ku kyseline sírovej od 3 do5.
- 3. Spôsob podľa nároku la 2, vyznačujúci sa t ý m , že sa v rastovej fáze v stupni a) izolujú mikroorganizmy druhu Pseudomonas acidovorans DSM 7205 a/alebo druhu Pseudomonas acidovorans DSM 7203 a/alebo Alcaligenes faecalis DSM 7204 a/alebo mikroorganizmy s označením DSM 7202 a potom sa v stupni b) uskutoční hydroxylácia s týmito mikroorganizmami.
- 4. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 3, v y značujúci sa tým, že sa v stupni b) ako heterocyklická karboxylová kyselina hydroxyluje kyselina nikotínová alebo jej rozpustné soli na kyselinu 6-hydroxynikotínovú.
- 5. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyzná f u j ú c i sa tým, že sa v stupni b) ako heterocyklická karboxylová kyselina hydroxyluje kyselina pyrazínkarboxylová alebo jej rozpustné soli na kyselinu 5-hydroxypyrazínkarboxylo vú.
- 6. Spôsob podľa apsoň jedného z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že sa pestovanie v stupni a) a hydroxylácia v stupni b) uskutočňuje pri teplote od 15 do 50 °C a pri pH od 5 do 9.
- 7. Mikroorganizmy druhu Pseudomonas acidovorans DSM 7205, druhu Pseudomonas acidovorans DSM 7203, druhu Alcaligenes faecalis DSM 7204 a mikroorganizmy s označením DSM 7202, ktoré zužitkovávajú kyselinu nikotínovú alebo jej rozpustné soli.
- 8. Spôsob prípravy kyseliny 6-hydroxynikotínovej hydroxyláciou kyseliny nikotínovej, vyznačujúci sa t ý m , že sa hydoxylácia uskutočňuje pomocou mikroorganizmov druhu Pseudomonas acidovorans DSM
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH357291 | 1991-12-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK358192A3 SK358192A3 (en) | 1995-11-08 |
SK279050B6 true SK279050B6 (sk) | 1998-06-03 |
Family
ID=4258887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK3581-92A SK279050B6 (sk) | 1991-12-05 | 1992-12-04 | Spôsob mikrobiologickej prípravy aromatickýchhydro |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5516661A (sk) |
EP (1) | EP0556465B1 (sk) |
JP (1) | JP3153365B2 (sk) |
KR (1) | KR100279227B1 (sk) |
AT (1) | ATE163678T1 (sk) |
CA (1) | CA2084456A1 (sk) |
CZ (1) | CZ279304B6 (sk) |
DE (1) | DE59209218D1 (sk) |
ES (1) | ES2115635T3 (sk) |
HU (2) | HU9203843D0 (sk) |
MX (1) | MX9206934A (sk) |
NO (1) | NO924703L (sk) |
SK (1) | SK279050B6 (sk) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI922125A (fi) * | 1991-06-21 | 1992-12-22 | Lonza Ag | Mikrobidogiskt foerfarande foer framstaellning av 5-hydroxipyrazinkarboxylsyra |
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 |
US5760236A (en) * | 1994-11-25 | 1998-06-02 | Lonza, Ltd. | Di and trisubstituted pyridines |
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 (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH658866A5 (de) * | 1984-02-21 | 1986-12-15 | Lonza Ag | Verfahren zur herstellung von 6-hydroxynikotinsaeure. |
CH658867A5 (de) * | 1984-02-22 | 1986-12-15 | Lonza Ag | Verfahren zur herstellung von 6-hydroxynikotinsaeure. |
CH664754A5 (en) * | 1985-06-25 | 1988-03-31 | Lonza Ag | 5,6-di:chloro-nicotinic acid prodn. - by reacting 6-hydroxy-nicotinic acid with acid chloride, reacting prod. with chlorine, then with acid chloride and hydrolysing prod |
IN170700B (sk) * | 1989-12-20 | 1992-05-02 | Lonza Ag | |
JPH0740951B2 (ja) * | 1991-03-30 | 1995-05-10 | 池田食研株式会社 | 微生物による含窒素複素環化合物の水酸化物の製造方法 |
FI922125A (fi) * | 1991-06-21 | 1992-12-22 | Lonza Ag | Mikrobidogiskt foerfarande foer framstaellning av 5-hydroxipyrazinkarboxylsyra |
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 |
JPH05276967A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-26 | Mitsubishi Kasei Corp | 6−ヒドロキシ含窒素6員環化合物の製造方法 |
-
1992
- 1992-12-02 JP JP32331792A patent/JP3153365B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-02 MX MX9206934A patent/MX9206934A/es unknown
- 1992-12-03 CA CA002084456A patent/CA2084456A1/en not_active Abandoned
- 1992-12-04 HU HU9203843A patent/HU9203843D0/hu unknown
- 1992-12-04 SK SK3581-92A patent/SK279050B6/sk unknown
- 1992-12-04 DE DE59209218T patent/DE59209218D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-04 HU HU9203843A patent/HU217419B/hu not_active IP Right Cessation
- 1992-12-04 CZ CS923581A patent/CZ279304B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1992-12-04 EP EP92120757A patent/EP0556465B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-04 AT AT92120757T patent/ATE163678T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-12-04 ES ES92120757T patent/ES2115635T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-04 NO NO92924703A patent/NO924703L/no unknown
- 1992-12-05 KR KR1019920023442A patent/KR100279227B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-02-03 US US08/384,695 patent/US5516661A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ358192A3 (en) | 1993-06-16 |
NO924703L (no) | 1993-06-07 |
JP3153365B2 (ja) | 2001-04-09 |
SK358192A3 (en) | 1995-11-08 |
CZ279304B6 (cs) | 1995-04-12 |
EP0556465B1 (de) | 1998-03-04 |
US5516661A (en) | 1996-05-14 |
KR100279227B1 (ko) | 2001-01-15 |
EP0556465A3 (en) | 1994-07-06 |
CA2084456A1 (en) | 1993-06-06 |
JPH05328987A (ja) | 1993-12-14 |
HU9203843D0 (en) | 1993-03-29 |
NO924703D0 (no) | 1992-12-04 |
HUT65672A (en) | 1994-07-28 |
HU217419B (hu) | 2000-01-28 |
MX9206934A (es) | 1993-07-01 |
KR930013123A (ko) | 1993-07-21 |
ATE163678T1 (de) | 1998-03-15 |
EP0556465A2 (de) | 1993-08-25 |
ES2115635T3 (es) | 1998-07-01 |
DE59209218D1 (de) | 1998-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4624920A (en) | Process for the preparation of dicarboxylic acid using microorganism | |
CA1168999A (en) | Method for preparing 2,5-diketo-d-gluconic acid | |
SK279050B6 (sk) | Spôsob mikrobiologickej prípravy aromatickýchhydro | |
US5182197A (en) | Microbiological process for the production of 6-hydroxypicolinic acid | |
US5306630A (en) | Microbiological process for hydroxylation of nitrogen-heterocyclic-carboxylic acids | |
US5273893A (en) | Microbiological process for the production of hydroxypyrazinecarboxylic acid | |
US5270203A (en) | Biologically pure culture of Alcaligenes faecalis DSM 6335 | |
CA2063225C (en) | Microbiological process for the production of 6-hydroxypicolinic acid | |
JP3810860B2 (ja) | アルカリゲネス属の微生物を利用してヘテロ芳香族カルボン酸を製造する微生物学的方法 | |
CA2077133A1 (en) | Microbiological process for the production of 6-hydroxypyrazinecarboxylic acid | |
US5238830A (en) | Microbiological process for the production of 6-hydroxypicolinic acid | |
CA2062667C (en) | Microbiological process for the production of 6-hydroxynicotinic acid | |
US5364939A (en) | Process for the production of carboxylic acid chlorides of aromatic nitrogen heterocycles | |
JP3789234B2 (ja) | 6−ヒドロキシピコリン酸の製造方法 | |
US5268294A (en) | Alcaligenes faecalis strains useful for the microbiological process for the production of 6-hydroxypicolinic acid | |
HU220465B1 (hu) | Mikrobiológiai eljárás 6-hidroxi-nikotinsav előállítására | |
CA2095166A1 (en) | Microbiological process for the production of malonyl-7-aminocephalosporanic acid derivatives | |
JPS6349088A (ja) | 微生物によるピロガロ−ル、ピロカテコ−ルもしくはそれらの誘導体の製造方法 |