CS235440B1 - Method of 4-deoxy-4-fluor-d-fructose preparation - Google Patents

Method of 4-deoxy-4-fluor-d-fructose preparation Download PDF

Info

Publication number
CS235440B1
CS235440B1 CS485383A CS485383A CS235440B1 CS 235440 B1 CS235440 B1 CS 235440B1 CS 485383 A CS485383 A CS 485383A CS 485383 A CS485383 A CS 485383A CS 235440 B1 CS235440 B1 CS 235440B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
deoxy
fluoro
fructose
fluor
solution
Prior art date
Application number
CS485383A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Milos Kulhanek
Milan Tadra
Miloslav Cerny
Jitka Dolezalova
Josef Pacak
Milos Budesinsky
Original Assignee
Milos Kulhanek
Milan Tadra
Miloslav Cerny
Jitka Dolezalova
Josef Pacak
Milos Budesinsky
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 Milos Kulhanek, Milan Tadra, Miloslav Cerny, Jitka Dolezalova, Josef Pacak, Milos Budesinsky filed Critical Milos Kulhanek
Priority to CS485383A priority Critical patent/CS235440B1/en
Publication of CS235440B1 publication Critical patent/CS235440B1/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Způsob přípravy nového monosacharidu, 4-deoxy-4-fluor-D-fruktozy, který byl získán fermentační dehydrogenací 3-deoxy-3-fluor- -D-mennitolu kmenem Gluconobacter oxydans. Jeho struktura byle potvrzena elementární analýzou a protonovou magnetickou resonancí. Získaný fluorovaný monosacharid je cenná sloučenina pro studium metabolismu cukrů a potenciální inhibitor invertasyMethod of preparing a new monosaccharide 4-deoxy-4-fluoro-D-fructose, which was obtained fermentation dehydrogenation of 3-deoxy-3-fluoro- -D-mennitol by Gluconobacter oxydans strain. His structure was confirmed as elementary analysis and proton magnetic resonance. The fluorinated monosaccharide obtained is valuable a compound for the study of sugar metabolism a a potential invertase inhibitor

Description

Vynález se týká přípravy 4-deoxy-4-fluor-D-fruktózy, potenciálního inhibitoru invertázy (beta-D-fruktofuranozidázy) a cenná sloučeniny pro studium biochemie cukrů. 4-deoxý-4-fluor-D-fruktóza nebyle dosud v literatuře popsána.The invention relates to the preparation of 4-deoxy-4-fluoro-D-fructose, a potential invertase inhibitor (beta-D-fructofuranosidase), and a valuable compound for the study of sugar biochemistry. 4-Deoxy-4-fluoro-D-fructose has not been previously described in the literature.

Způsob přípravy 4-deoxy-4-fluor-D-fruktózy spočívá v biochemická dehydrogeneci 3-deoxy-3-fluor-D-mennitolu (M. Černý, J. Doležalová, J. Mácová. J. Pacák. J. Trnka,The preparation of 4-deoxy-4-fluoro-D-fructose consists in the biochemical dehydrogenation of 3-deoxy-3-fluoro-D-mennitol (M. Cerny, J. Dolezalova, J. Macova. J. Pacak. J. Trnka,

M. Buděšinský: Collec. Czech. Chem. Commun. 48 /1983/ v tisku) působením enzymovéhosystému octových bakterií, tj. bakterií rodu Oluconobecter nebo Acetobaoter, a výhodou druhu Gluconobacter oxydens, dříve označovaného jako Acetobacter auboxydens. Bylo zjištěno, že dehydrogenace probíhá podle Bertrandova a Hudsonova pravidla (M. Kulhánek, li. Tedra:M. Buděšinský: Collec. Czech. Chem. Commun. 48 (1983) in the press) by the action of an enzyme system of acetic bacteria, i.e. bacteria of the genus Oluconobecter or Acetobaoter, and preferably of the species Gluconobacter oxydens, formerly referred to as Acetobacter auboxydens. It was found that dehydrogenation proceeds according to Bertrand and Hudson rules (M. Kulhánek, li. Tedra:

Zbl. Bakt. Abt. II 128 /1973/ 25), to znamená selektivně na C-5 3-deoxy-3-fluor-D-mannltolu ze vzniku 4-deoxy-4-fluor-D-fruktózy. Bertrendovo a Hudsonovo previdlo určuje závislost mezi strukturou alditolů s jejich dehydrogeneci v ketosy působením buněk Gluconobscter oxydans s některých jiných octových bakterií. Postup podle vynálezu rozěiřuje jeho plet nost i ne dehydrogeneci 3-deoxy-3-fluor-hexitolu.Zbl. Bakt. Abt. 128 (1973) (25), i.e. selectively on C-5 3-deoxy-3-fluoro-D-mannitol to produce 4-deoxy-4-fluoro-D-fructose. Bertrend's and Hudson's preconditions determine the relationship between the structure of alditols and their dehydrogenation in ketosis by the action of Gluconobscter oxydans with some other acetic bacteria. The process of the invention extends its complexity beyond the dehydrogenation of 3-deoxy-3-fluoro-hexitol.

Vhodný kmen byl vybrán z octových bekteril, které úplně dehydrogenovaly D-gluoitol za vzniku L-sorbózy i v koncentraci 20 g ve 100 ml. Bylo zjiětěno, že růst octových bakterií není inhibován přítomností 3-deoxy-3-fluor-D-mennitolu nejméně do koncentrace 2 g ve 100 ml. Jejich růst věek probíhá jen pokud je ve fermentečním prostředí alespoň malé množství asimilovatelného cukru. Tato zjiětění umožňují připravovat 4-deoxy-4-fluor-D-fruktózu běžným aseptickým fermentačním postupem, tj. inokulecí živných půd obsahujících 3-deoxy-3-fluor-D-mannitol a aerobní kultivací do úplné konverze. Výhodnější způsob přípravy spočívá v použití biomasy vybraného kmenu připravené eseptickou fermentací na některé běžné živné půdě.A suitable strain was selected from acetic becterils which completely dehydrogenated D-gluoitol to form L-sorbose even at a concentration of 20 g in 100 ml. It was found that the growth of acetic bacteria was not inhibited by the presence of 3-deoxy-3-fluoro-D-mennitol to a concentration of at least 2 g per 100 ml. Their age increases only when there is at least a small amount of assimilable sugar in the fermentation medium. These findings make it possible to prepare 4-deoxy-4-fluoro-D-fructose by a conventional aseptic fermentation process, i.e. by inoculating nutrient broths containing 3-deoxy-3-fluoro-D-mannitol and aerobic culture to complete conversion. A more preferred method is to use biomass of a selected strain prepared by eseptic fermentation on some conventional nutrient media.

Buněčná suspenze se pak izoluje odstředěním a po prbmytí přidá k roztoku 3-dsoxy-3-fluor-D-mannitolu ve vodě s přísadou vhodného konzervačního činidla. Dehydrogenace pak probíhá na třepacím stroji do vymizení výchozí látky. Fermentací vodného roztoku transformovaného sacharidu promytou buněčnou suspenzí se v tomto případě zláká roztok metabolitů neznečištěný složkami živné půdy, což je velmi výhodné pro dalěí Izolaci.The cell suspension is then isolated by centrifugation and, after washing, added to a solution of 3-dsoxy-3-fluoro-D-mannitol in water with the addition of a suitable preservative. The dehydrogenation is then carried out on a shaker until the starting material disappears. In this case, fermentation of the transformed carbohydrate aqueous solution washed with the cell suspension attracts a solution of metabolites not contaminated with nutrient components, which is very advantageous for further isolation.

Struktura získané 4-deoxy-4-fluor-D-fruktózy o teplotě tání 123 až 126 °C (po krystalizací z etanolu) a hodnotě optické otáčivosti O»Jp0 -116° (c = 0,45 voda) byl® potvrzena elementární enelýzou a protonovou magnetickou rezonancí.The structure of the obtained 4-deoxy-4-fluoro-D-fructose having a melting point of 123 DEG-126 DEG C. (after crystallization from ethanol) and an optical rotation value of 0 DEG -116 DEG (c = 0.45 water) was confirmed by enelysis and proton magnetic resonance.

Následující příklad uvedený vynález pouze ilustruje, nikoliv omezuje.The following example illustrates the present invention, but does not limit it.

Kultura bakterie Gluconobacter oxydans CCM 2370 udržovaná ve sbírce byla dvakrát přeočkována na šikmé tuhé půdy obsahující 5 g D-glukózy, 2 g uhličitanu vápenatého, autolyzát z 2,5 g pekařských kvasnic a 2,5'g egaru ve 100 ml teplé půdy. Po růstu vždy 2 dny bylo získanou kulturou zeočkováno 80 ml půdy obsahující 5 g D-glucltolu a autolýzát ze 2,5 g pekařských kvasnic ve 100 ml. Po dvoudenní inkubaci na třepacím stroji byla fermentační půda odstředěna. Odstředěná biomass byla promyta dvakrát opakovaným rozmícháním v 80 ml sterilní destilované vody a novým odstředěním.The Gluconobacter oxydans CCM 2370 culture maintained in the collection was re-inoculated twice on sloping solid soils containing 5 g of D-glucose, 2 g of calcium carbonate, autolysate of 2.5 g of baker's yeast and 2.5 µg of egar in 100 ml of warm soil. After growth for 2 days, the resulting culture was inoculated with 80 ml of soil containing 5 g of D-glucltol and autolysate of 2.5 g of baker's yeast in 100 ml. After a two-day incubation on a shaker, the fermentation broth was centrifuged. The centrifuged biomass was washed twice by repeated mixing in 80 ml of sterile distilled water and centrifuging again.

Získaná promytá biomass byle přidána do 17 ml sterilní destilované vody obsahující 0,319 g 3-deoxy-3-fluor-D-msnnitolu e 3,2 mg D-chloremfenikolu. Baňka s roztokem e suspendovanými buňkami byla uzavřena vatovou zátkou a umístěna ne třepacím stroji. Veěkeré kultivační práce byly prováděny při 32 °C za aerobních podmínek. Průběh dehydrogenace byl sledován chromatografií na papíře. Na chromatografický papír Whatman č. 1 impregnovaný protažením 3% vodným roztokem metefosforečné kyseliny a usušením dvojmo bylo naneseno 50 ,ul fermentujiclho roztoku a 200 A>g 3-deoxy-3-řluor-D-mannitolu. Po vyvíjení v soustavě 2-butanon nasycený vodou měl výchozí 3-deoxy-3-fluor-D-msnnitol Rf kolem 0,12, redukující sacharid vzniklý fermentací, tj. 4-deoxy-4-fluor-D-fruktoza, měl Rf kolem 0,18.The obtained washed biomass was added to 17 ml of sterile distilled water containing 0.319 g of 3-deoxy-3-fluoro-D-msnnitol and 3.2 mg of D-chloremphenicol. The flask with the suspended cell solution was sealed with a cotton plug and placed on a shaker. Many cultivation work was performed at 32 ° C under aerobic conditions. The course of dehydrogenation was followed by paper chromatography. 50µl of fermentation solution and 200µg of 3-deoxy-3-fluoro-D-mannitol were loaded onto Whatman # 1 chromatography paper impregnated by passing 3% aqueous metaphosphoric acid solution and drying in duplicate. After developing in the water-saturated 2-butanone system, the starting 3-deoxy-3-fluoro-D-mennitol Rf had about 0.12, reducing the saccharide resulting from fermentation, i.e. 4-deoxy-4-fluoro-D-fructose, had an Rf around 0.18.

Uspokojivé rozdílení se doséhne při vyvíjení na přetečení po cca 16 h. Chromatogrsmy byly detegovény: (1) jodistanem a amoniakálním roztokem dusičnanu stříbrného, (2) hydrogenftslanem anilinu. Již po 24 h roztok obsahoval pouze 1 redukující sacharid vzniklý fermentací. Filtrací přes asbestocelulózovou filtrační vložku EK s přísadou karborafinu se získal čirý, téměř bezbarvý roztok. Odpařením za sníženého tlaku se získalo 0,27 g sirupu.A satisfactory distinction is reached when developing to overflow after about 16 h. Chromatograms were detected by: (1) periodate and ammoniacal silver nitrate solution, (2) aniline hydrogen phthalate. After only 24 hours, the solution contained only 1 reducing saccharide resulting from fermentation. Filtration through an asbestocellulosic filter cartridge EK with the addition of carboraffin gave a clear, almost colorless solution. Concentration in vacuo afforded 0.27 g of a syrup.

Po přidání 10 ml metanolu byl vzniklý zákal odfiltrován a roztok znovu odpařen. Získaný sirup byl rozpuštěn ve směsi metanol-etylacetát 1:1 a roztok byl znovu odpařen. Zbylý sirup vykrystalovsl. Po dvojí krystalizaci z etanolu bylo získáno 0,19 g 4-deoxy-4-fluor-D-fruktózy ve formě bezbarvých krystalů o t. t. 123 až 126 °C, [ci] D -116° (c = 0,45, voda). Látka redukuje za tepla Fehlingovo činidlo.After adding 10 ml of methanol, the resulting haze was filtered off and the solution was evaporated again. The obtained syrup was dissolved in 1: 1 methanol-ethyl acetate and the solution was evaporated again. The remaining syrup crystallized. After two crystallizations from ethanol, 0.19 g of 4-deoxy-4-fluoro-D-fructose was obtained as colorless crystals of mp 123-126 ° C, [α] D -116 ° (c = 0.45, water) . The substance reduces by heat the Fehling's reagent.

Pro CgH,,FO5 (182,2) vypočteno: 39,56 » C, 6,08 % H, 10,43 % F;For C 8 H 11 FO 5 (182.2) calculated: 39.56 ° C, 6.08% H, 10.43% F;

nalezeno: 39,56 % C, 5,88 % H, 10,55 % F.Found: C, 39.56; H, 5.88; F, 10.55.

Protonová magnetická resonance: 3,72 delte (H-1), 3,56 delta (H-ť), 4,06 delta (H-3),Proton Magnetic Resonance: 3.72 delta (H-1), 3.56 delta (H-1), 4.06 delta (H-3),

4,78 delta (H-4), 4,26 delta (H-5), 4,03 de-lta (H-6), 3,75 delta (H-6').4.78 delta (H-4), 4.26 delta (H-5), 4.03 delta (H-6), 3.75 delta (H-6 ').

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob přípravy 4-deoxy-4-fluor-D-fruktózy, vyznačující se tím, že se 3-deoxy-3-fluor-D-mannitol biochemicky dehydrogenuje selektivně ne C-5, s výhodou působením enzymových systémů bakterií oxidujících monosacharidy, tj. bakterií rodu Gluconobacter, ' Acetobacter, Pseudomonas, Serratia n. Klebsiella, s výhodou druhu Gluconobacter oxydens.Process for the preparation of 4-deoxy-4-fluoro-D-fructose, characterized in that 3-deoxy-3-fluoro-D-mannitol is biochemically dehydrogenated selectively to C-5, preferably by the action of monosaccharide oxidizing bacterial enzyme systems, i. bacteria of the genus Gluconobacter, Acetobacter, Pseudomonas, Serratia n. Klebsiella, preferably Gluconobacter oxydens.
CS485383A 1983-06-29 1983-06-29 Method of 4-deoxy-4-fluor-d-fructose preparation CS235440B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS485383A CS235440B1 (en) 1983-06-29 1983-06-29 Method of 4-deoxy-4-fluor-d-fructose preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS485383A CS235440B1 (en) 1983-06-29 1983-06-29 Method of 4-deoxy-4-fluor-d-fructose preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS235440B1 true CS235440B1 (en) 1985-05-15

Family

ID=5392198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS485383A CS235440B1 (en) 1983-06-29 1983-06-29 Method of 4-deoxy-4-fluor-d-fructose preparation

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS235440B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001512424A (en) * 1997-02-05 2001-08-21 フォックス・チェイス・キャンサー・センター Compounds and methods for therapeutic intervention in the prevention of diabetic complications

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001512424A (en) * 1997-02-05 2001-08-21 フォックス・チェイス・キャンサー・センター Compounds and methods for therapeutic intervention in the prevention of diabetic complications

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3907639A (en) Method for producing 2-keto-L-gulonic acid
Clements Jr et al. The distribution of polyol: NADP oxidoreductase in mammalian tissues
Kragl et al. New synthetic applications of sialic acid aldolase, a useful catalyst for KDO synthesis. Relation between substrate conformation and enzyme stereoselectivity
CH629530A5 (en) STABILIZED GLUCOSE ISOMERASE ENCYME CONCENTRATE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF.
Schepartz et al. The nature of the binding of penicillin by bacterial cells
Doten et al. Production of D-and L-xylulose by mutants of Klebsiella pneumoniae and Erwinia uredovora
Jones et al. Synthesis of sugars from smaller fragments: part XII. Synthesis of D-glycero-D-altro-, L-glycero-L-galacto-, D-glycero-L-gluco-, and D-glycero-L-galacto-octulose
DE2757980C2 (en)
CS235440B1 (en) Method of 4-deoxy-4-fluor-d-fructose preparation
EP0322571B1 (en) Method for manufacturing 2-amino-2-deoxy-d-mannitol
Tomlinson et al. The metabolism of carbohydrates by extremely halophilic bacteria: the identification of lactobionic acid as a product of lactose metabolism by Halobacterium saccharovorum
Emiliani et al. Induced autolysis of Aspergillus oryzae (A. niger group) IV. Carbohydrates
Amein et al. Mechanism of cellobiose epimerase
JP2876417B2 (en) Method for producing D-sorbose
US5744023A (en) Method for separation and recovery of organogermanium compound
US4463093A (en) Process for isomerizing L-glucose to L-fructose
Duff et al. Identification of 6-O-acetyl-d-glucopyranose in Bacillus megaterium cultures. Synthesis of 6-O-acetyl-d-glucopyranose and 6-O-acetyl-d-galactopyranose
JP3194160B2 (en) Method for producing L-tagatose
Kulhanek et al. Biochemical dehydrogenation of saccharides IV. Secondary products of biochemical dehydrogenation of D-sorbitol and D-mannitol
JP2876416B2 (en) Method for producing D-psicose
US3037016A (en) B12 coenzymes and processes for preparing the same
US2788346A (en) Process of preparing orotidine
US3998698A (en) Process for producing antibiotic U-51,640
Kawai et al. Enzymatic Formation of D-Pantothemc Acid-β-Glucoside by Various β-Glucosidases
Walker et al. Formation of gentiobiose, sophorose and other oligosaccharides by Acetobacter species growing in glucose media