CZ2001682A3 - Mikrobiologický způsob přípravy opticky aktivních 3-hydroxypyrrolidinových derivátů - Google Patents

Mikrobiologický způsob přípravy opticky aktivních 3-hydroxypyrrolidinových derivátů Download PDF

Info

Publication number
CZ2001682A3
CZ2001682A3 CZ2001682A CZ2001682A CZ2001682A3 CZ 2001682 A3 CZ2001682 A3 CZ 2001682A3 CZ 2001682 A CZ2001682 A CZ 2001682A CZ 2001682 A CZ2001682 A CZ 2001682A CZ 2001682 A3 CZ2001682 A3 CZ 2001682A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
atcc
cunninghamella
echinulata
compound
formula
Prior art date
Application number
CZ2001682A
Other languages
English (en)
Inventor
John Wing Wong
Original Assignee
Pfizer Products Inc.
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 Pfizer Products Inc. filed Critical Pfizer Products Inc.
Publication of CZ2001682A3 publication Critical patent/CZ2001682A3/cs

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
    • C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/002—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by oxidation/reduction reactions
    • 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
    • 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
    • C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká mikrobiologického způsobu přípravy opticky aktivních 3-hydroxypyrrolidinových derivátů.
Dosavadní stav techniky !
Pro přípravu opticky aktivních 3-hydroxypyrrolidinových derivátů je známých několik způsobů. Některé z těchto způsobů zahrnují štěpení racemických 3-hydroxypyrrolidinových derivátů tvorbou solí s opticky.aktivními organickými kyselinami.
V japonských.patentových přihláškách ČT96-103965, 92-77749 a |
84-185583 jsou popsané způsoby štěpení řacemických 3-hydroxypyrrolidinových derivátů s opticky aktivními organickými kyselinami. Rovněž enzymatické způsoby štěpení racemických 3-hydroxypyrrolidinových derivátů jsou již popsané (Hasegawa a sp., Enantiomer, 2, (3-4):311-314 (1997); japonská patentová přihláška č.87-301052. Uvedené enzymatické způsoby zahrnují stereoselektivní hydrolýzu racemických N-benzyl-3-acylpyrrolidinů pomocí hydrolytických enzymů. Další způsoby zahrnují chemickou modifikaci opticky aktivních prekurzorů.
V evropské patentové přihlášce č.95-110685 je uveden způsob přípravy opticky aktivních 3-hydroxypyrrolidinových derivátů redukcí opticky aktivních 3-hydroxypyrrólidin-2,5-dionů pomocí aktivovaných hydridů boru alkalických kovů. Další způsob zahrnuje chemickou modifikaci opticky aktivních butanoátových derivátů (Eur.Pat.Appl.č.91-303245). Také je známý mikrobiologický způsob přípravy (-)-(3-hydroxypyrrolidin-l-yl)fenyl-methanonu z fenylpyrrolidin-l-yl-methanonu pomocí houby Cunnighamella verticillata VKM F-430 (Parshikov a sp., ·· ·· · ·
Khimiya Geterotsiklichegkikh Soedinenii, 2:195-199 (1992)).
V dalším známém mikrobiologickém způsobu přípravy opticky aktivního N-benzyl-3-hydroxypyrrolidinu se používá hydroxylace N-benzylpyrrolidinu pomocí Pseudomononas oleovórans Gpol a dalšími druhy bakterií (Li a sp., Tetrahedron: Asymmetry, 10:1323-1333 (1999)).
Podstata vynálezu ;
Jedno provedení vynálezu zahrnuje způsob přípravy sloučeniny vzorce (II)
OH ze sloučeniny vzorce (I) který zahrnuje hydroxylaci sloučeniny vzorce (I) v přítomnosti nejméně jednoho hydroxylačního enzymu produkovaného mikroorganismem.
Výhodné provedení vynálezu je provedení výše uvedeného způsobu, při kterém uvedený mikroorganismus je zvolený ze skupiny zahrnující :
Aspergillus ochraceus ATCC 18500,
Streptomyces aureofaciens ATCC 10762,
Cunninghamella echinulata v.elegans ATCC 8688b,
Cunninghamella echinulata v.elegans ATCC 8688a,
Cunninghamella echinulata v.echinulata ATCC 9244,
Cunninghamella homothallica ATCC 16161,
Cunninghamella echinulata
v.elegans ATCC 36112,
Cunninghamella echinulata
v.echinulata ATCC 36190,
Cunninghamella
Cunninghamella echinulata echinulata
v.elegans
v.elegans
ATCC
ATCC
10028b,
9245,
Cunninghamella echinulata
v.elegans
ATCC
8983,
Cunninghamella echinulata
v.elegans
ATCC
26269,
Pithomyces cynodontis ATCC 26150,
Absidia glauca ATCC 22752,
Beauveria bassiana ATCC 7159,
Nocardia sp., ATCC 53758,
Streptomyces rimosus ATCC 55043, a
Streptomyces rimosus ATCC 23955.
Další provedení vynálezu zahrnuje způsob přípravy sloučeniny vzorce (II)
ze sloučeniny vzorce (I)
• 99 který zahrnuje hydroxylaci sloučeniny vzorce (I) v přítomnosti nejméně jednoho hydroxylačního enzymu produkované mikroorganismy druhů rodu Cunninghamella.
Výhodně se ve výše uvedeném způsobu jako druh rodu Cunnighamella použije Cunninghamella echinulata var.elegans.
Výhodně se rovněž ve výše uvedeném způsobu jako druh
Cunnighamella echinulata použije Cunninghamella echinulata var.elegans ATCC 8688b.
Další provedení vynálezu se týká způsobu přípravy sloučeniny vzorce (III)
ze sloučeniny vzorce (I)
který zahrnuje hydroxylaci sloučeniny vzorce (I) v přítomnosti nejméně jednoho hydroxylačního enzymu produkovaného mikroorganismem rodu Aspergillus.
Výhodně se v uvedeném způsobu jako kultury rodu Aspergillus použije druh Aspergillus flavipes.
• · ·
Výhodné rovněž je, když v uvedeném způsobu se* jako kultury Aspergillus flavipes použije Aspergillus flavipes ATCC
16795.
Další provedení vynálezu se týká způsobu přípravy sloučeniny vzorce (II)
který zahrnuje selektivní redukci sloučeniny vzorce (IV) v přítomnosti nejméně jednoho redukujícího enzymu produkovaného kulturou mikroorganismu rodu Cunninghamella.
Ve výhodném provedení vynález zahrnuje výše uvedený způsob, ve kterém se jako mikroorganismus Cunninghamella použije Cunninghamella echinulata var.elegans.
Další výhodné provedení vynálezu zahrnuje způsob, ve kterém druh rodu Cunnighamella je Cunninghamella echinulata. var.elegans ATCC 8688b.
Další výhodné provedení zahrnuje způsob přípravy sloučenin vzorce (II) ze směsi sloučenin vzorců (II) a (III), kde uvedený způsob zahrnuje převedení sloučeniny vzorce (III) • · • · ·· ·· ·· • · • · ·· ·♦ • · · • · ·· na sloučeninu vzorce (II) pomoci enzymů produkovaných Cunninghamella echinulata.
Podrobný popis vynálezu
Vynález se týká mikrobiologického způsobu přípravy opticky aktivních 3-hydroxypyrrolidinových derivátů. Podrobněji předložený vynález zahrnuje způsob přípravy, při kterém se fenylester kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové, sloučenina vzorce (I), uvede do styku s vhodným mikroorganismem schopným hydroxylovat sloučeninu vzorce (I) a získat se tak opticky aktivní 3-hydroxypyrrolidinové deriváty, tj. sloučeniny vzorců (II) a (III), které se selektivně tvoří a akumulují. Další aspekt vynálezu zahrnuje mikrobiologický způsob přípravy opticky aktivnihodOiydroxypyrrolidinového i
derivátu asymetrickou redukcí ketonOvého prekurzoru. Tento způsob zahrnuje uvedení fenylesteru 3-oxo-pyrrolidin-lkarboxylové kyseliny (IV)
IV do styku s vhodným mikroorganismem schopným selektivně redukovat ketonovou skupinu a tvořit tak a akumulovat sloučeninu vzorce (II). Vynález rovněž zahrnuje způsob přípravy sloučeniny (II) z racemické směsi (II) a (III). Uvedený způsob přípravy zahrnuje uvedeni racemické směsi (II) a (III) do styku s vhodným mikroorganismem schopným selektivně převádět (R)-isomer vzorce (III) na (S)-isomer vzorce (II). Opticky aktivní 3-hydroxypyrrolidinové deriváty jsou vhodné jako meziprodukty pro syntézu léčiv a agrochemikálii.
• · · ·
Ί ·· ·· • 9 ·
9 9··
Mikrobiologickou hydroxylaci fenylesteru kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové, sloučeniny vzorce (I), na opticky aktivní fenylestery 3-hydroxypyrrolidin-l-karbóxylové, sloučeniny vzorců (II) a (III), lze provést uvedením sloučeniny vzorce (I) do styku s kulturami vhodných mikroorganismů.
V alternativním provedení je možné použít enzym nebo enzymy získané přečištěním nebo částečným přečištěním mikroorganismů nebo buněčných fragmentů mikroorganismů. Rovněž lze použít imobilizované buňky mikroorganismů.
Fenylester kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové, tj. sloučenina vzorce (I) se uvede do styku s kulturou mikroorganismu Cunninghamella echinulata ATCC 8688b, což vede k tvorbě a akumulaci fenylesteru kyseliny (S)—3— -hydroxypyrrolidin-l-karboxylové, tj. sloučeniny vzorce (II).
OH
Fenylester kyseliny (R)-3-hydroxypyrrolidin-lkarboxylové, tj. sloučenina vzorce (III), vzniká a akumuluje se uvedením fenylesteru kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové, • 9 sloučeniny vzorce (I), do styku s kulturou mikroorganismu
Aspergillus flavipes ATCC 16795.
Fenylester kyseliny (S)-3-hydroxypyrrolidin-l-karboxylové (II) rovněž vzniká a akumuluje se uvedením fenylesteru kyseliny 3-oxo-pyrrolidin-l-karboxylové (IV) do styku s kulturami mikroorganismu C.echinulata ATCC 8688b.
Fenylester kyseliny (S)-3-hydroxypyrrolidin-l-karboxylové (II) rovněž vzniká a akumuluje se uvedením racemických směsí sloučenin (I) a (III) do styku s kulturami mikroorganismu C.echinulata ATCC 8688b.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Výběr způsobů mikrobiologické hydroxylace fenylesteru kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové
Schopnost mikroorganismů, které jsou uvedeny níže, hydroxylovat fenylester kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové byla zjištěna způsoby popsanými níže. Buňky různých mikroorganismů ·· ·· *· »· ··· • · · ··· · ··· • · ··♦ ····· 9 99 • ·· ··· ·· ··· ·· • · · · · * · · 9 99
99 99 99 99999 se nechají kultivovat ve zkumavkách obsahujících 2,5 ml dextrosového média se sojovou moučkou (2 % dextrosy, 0,5 % sojové moučky, 0,5 % extraktu z kvasnic, 0,5 % NaCl, a 0,5 %
K2HPO4, pH 7,0). Uvedená hodnota pH se upraví před sterilizací, ale neupravuje se po inokulaci. Jednotlivé zkumavky se inokulují sporami nebo vegetativními buňkami (asi 1 % hmotn./obj. spor nebo vegetativních buněk základního kultury) různých mikroorganismů uchovávaných ve zmrazených i glycerolových suspenzích, a inkubuji se při 28 °C za třepáni na rotační třepačce při 220 ot./min. Po asi 48 hodinách se do každé zkumavky přidá 0,025 ml roztoku fenylesteru kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové rozpuštěné v ethanolu o koncentraci 20 mg/ml. Vzorky ve zkumavkách se po přídavku substrátu inkubuji asi 4 dny, a pak se extrahují ethylacetátem (EtOAc).· Získané EtOAc extrakty se vysuší v proudu dusíku, rozpustí še*’ v 1 ml směsi acetonitril (ACN): voda (1:1) (obj.obj.) a ' podrobí se analýze vysokoúčinnou kapalinovou chromatrografií (HPLC) na reverzní fázi s použitím Inertsil®C8 kolony C (
Engineering lne., Ontario Ca, (4,6 mm vnitřní průměr x 250 mm). Uvedené analýzy se provedou gradientovou elucí s použitím směsi 20 mM NaH2PO4 (pH 4,5) a ACN za následujících podmínek: v čase 0 až 2 min 25% ACN; v čase 2,1 min až 15 min 50% ACN; průtoková rychlost lml/min. Za těchto podmínek dochází k eluci substrátu v čase 11,2 min a k eluci alkoholových produktů (II a III) k eluci v čase 6,9 min. Extrakty obsahující alkoholové produkty se pak vysuší, rekonstituují se ve směsi hexan:isopropylalkohol (ipa) (9:1, obj./obj.) a analyzují se metodou HPLC na koloně Chiralcel® OD (Chiral Technologies Inc.Exton, PA) (4,6 mm vnitřní průměr x 250 mm). Analyzy na koloně Chiralcel® OD se provedou isokratickou elucí s použitím směsi hexan:ipa (92:8, obj./obj.) při průtokové rychlosti 1 ml/min. Za těchto podmínek se fenylester kyseliny (S)-3-hydroxypyrrolidin-l-karboxylové (II) eluuje v čase asi
36,1 min, a fenylester kyseliny (R)-3-hydroxyfbyrrolidin-l-karboxylové (III) v čase asi 33,6 min. Výsledky analýy HPLC na reverzní fázi a chirálni HPLC jsou shrnuty v tabulce 1.
Tabulka 1
Mikrobiologická hydroxylace fenylesteru kyseliny pyrrolidin-1-karboxylové (I) různými mikroorganismy fermentací ve zkumavce.
mikroorganismus % alkoholu % cs (konfigurace^
Cunninghamella echinulata v.
elegans ATCC 8688b 39 ' “T 62 (S) |
Cunninghamella echinulata v.
elegans ATCC 8688a 36 35(S)
Cunninghamella echinulata v.
echinulata ATCC 9244 35 31 (S)
Aspergillus ochraceus ATCC 1008 33 35(R)
Actinomucor elegans ATCC 6476 32 19 (R)
Cunninghamella homothallica
ATCC 16161 32 36 (S)
Cunninghamella echinulata v.
elegans ATCC 36112 28 38 (S)
Aspergillus ochraceus ATCC : 22947 28 32 (R)
Cunninghamella echinulata v.
echinulata ATCC 36190 24 33 (S)
Cunninghamella echinulata v.
elegans ATCC 10028b 24 53 (S)
Cunninghamella echinulata v.
elegans ATCC 9245 22 45 (S)
Cunninghamella echinulata v.
• · · 4 e · · · · 4
11 • · · · 4 • · · ·
elegans ATCC 8983 21 48 (S)
Cunninghamella echinulata v.
elegans ATCC 26269 20 32 (S)
Streptomyces coelicolor ATCC 10147 19 33(R)
Pithomyces cynodontis ATCC 26150 18 81 (S)
Absidia glauca ATCC 22752 17 34 (S)
Beauveria bassiana ATCC 7159 15 39 (S)
Nocardia sp. ATCC 53758 15 90(S)
Streptomyces rimosus ATCC 55043 15 79 (S)
Streptomyces rimosus ATCC 23955 14 77 (S)
Aspergillus flavipes ATCC 16795 13 94 (R)
Nocardia sp. NRRL 5646 12 18 (R)
Aspergillus ochraceus ATCC 18500 12 30 (S)
Absidia repens ATCC 14849 11 9 (R)
Streptomyces áuTÉofaciens 11 75 (S)
Přiklad 2
Mikrobiologická hydroxylace fenylesteru kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové (I) pomocí Cunninghamella echinulata ATCC 8688b v různých médiích
Provede se kultivace C.echinulata ATCC 8688b ve skleněných zkumavkách (vnitřní průměr 16 mm x 125 mm) obsahujících 2,5 ml podíly pěti různých médií připravených jak je popsané níže. Médium 1 se připraví z dextrosy a sojové moučky způsobem popsaným v příkladu 1. Médium 2 se připraví z kukuřičného výluhu (4%) a dextrosy (2%) a před sterilizací se upraví na pH 4,85. Médium 3 se připraví z tuhého podílu po přípravě kukuřičného výluhu (4%) a dextrosy (2%) a pH se před sterilizací upraví na 4,85. Médium 4 se připraví z Pharmamedia® (2%) (Traders Protein Memphis TN) a dextrosy (2%) ··· · · · · ·· · • ···· · · · · · · ·· • · · ··· ····· · · • · · · · ·· · · ·· ·· ·· ♦ · ·· ··· a před sterilizaci se upraví na pH 7,2. Médium 5 se připraví ze sladového výtažku (1%), dextrosy (1%), peptonu (0,5%) a extraktu z kvasnic (0,2%) a pH se před sterilizací upraví na 7,0. Zkumavky obsahující kultivační média 1, 3,' 4 a 5 se inokulují sporami C.echinulata ATCC 8688b a provede se kultivace při 28 °C za míchání (220 ot/min). Po asi 48 hodinách růstu se do každé zkumavky přidá 0,025 ml ethanolového roztoku fenylesteru kyseliny pyrrolidin-1karboxylové o koncentraci 60 mg/ml. Po přídavku substrátu se pokračuje v inkubaci asi 10 dní, načež se obsahy zkumavek extrahují EtOAc. Získané EtOAc extrakty se vysuší v proudu dusíku, rekonstituují se ve směsi ACN:voda (1:1, obj./obj.) a provede se analýza metodou HPLC na reverzní fázi a chirální HPLC jak je popsané v příkladu 1. Zkumavky obsahující . kultivační médium 2 se zpracují analogickým způsobem jaký je uveden u médií 1, 3, 4 a 5 s tím rozdílem, že substrát se přidá v čas inokulace. Výsledky získané HPLC na reverzní fázi a chirální HPLC jsou uvedené v tabulce 2.
Tabulka 2
Mikrobiologická hydroxylace fenylesteru kyseliny pyrrolidin-1karboxylové (I) C.echinulata ATCC 8688b ve zkumavkách v různých médiích
médium substrát (g/1) % alkoholu % ee(S)
1 0, 6 46 74
2 0, 6 56 91
3 0, 6 27 82
4 0, 6 37 86
5 0, 6 43 7
Přiklad 3
Mikrobiologická hydroxylace fenylesteru kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové (I) kulturou Cunninghámella echinulata ATCC 8688b v baňce.
0,5 1 podíly média 2 popsaného v příkladu 2 v šesti Fernbachových baňkách se inokulují sporami Cjechinulata ATCC 8688b a inkubují se při 29 °C na rotační třepačce (220 ot/min). Za 24 hodin se přidá do každé baňky 5 ml ethanolového roztoku fenylesteru kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové (I) o koncentraci 60 mg/ml a v inkubaci se pokračuje dalších 16 dní. Ve dvou z uvedených šesti baněk (baňky A a B) se sleduje průběh biokonverze odběrem fermentační půdy, extrakcí EtOAc a analýzou extraktů metodou HPLC na reverzní~fazi a chirální HPLC způsobem popsaným v příkladu 1. Výsledky těchto analýz jsou shrnuty v tabulce 3. Po 16 dnech inkubace se obsahy všech šesti baněk spojí a zfiltrují se přes trojnásobnou vrstvu bavlněné tkaniny aby se odstranily buňky. Filtrát se míchá s 50 g pryskyřice Amberlite® XAD-16 (Rohm a Haas, Philadelphia, PA), 4,5 hodiny při 21 °C. Pryskyřice se pak vnese na filtrační papír a promyje se 0,8 1 EtOAc. EtOAc extrakt se pak promyje vodou, vysuší se bezvodým síranem hořečnatým a zahuštěním za sníženého tlaku se získá 0,93 g surového produktu. Surový produkt se nanese na 5g filtrační kolonku Seppak® plněnou oxidem křemičitým (Waters Corporation, Milford, MA), provede se eluce směsmi EtOAc a hexanu (2:3, 1:1) a zahuštěním frakcí obsahujících požadovaný produkt se získá 0,64 g (33% výtěžek, 89 % ee) fenylesteru kyseliny (S)— -3-hydroxypyrrolidin-l-karboxylové (II).
Tabulka 3
Mikrobiologická hydroxylace fenylesteru kyselihy pyrrolidin-1— karboxylové (I) při kultivaci v baňce s C.echinulata ATCC 8688b
baňka A baňka B
čas (dny) % alkoholu % ee % alkoholu % ee
2 37 20 (R) 35 18 (R)
4 56 12 (R) 54 8 (S)
6 61 3 (S) 58 11 (S)
8 63 23 (S) 56 30 (S)
12 58 72 (S) 50 67 (S)
14 54 82 (S) . 4 8 . ... 75(S)
16 51 : 8^(S) 47 82 (S)
Příklad 4 :
Mikrobiologická hydroxylace fenylesteru kyseliny pyrrolidin-1karboxylové (I) kulturou Cunninghamella echinulata ATCC 8688b ve fermentoru.
0,5 1 podíly média 2 popsaného v příkladu 2 ve třech Fernbachových baňkách se inokuluji sporami C.echinulata ATCC 8688b a inkubují se při 29 °C na rotační třepačce (220 ot/min). Za 24 hodin se obsahy všech tři baněk spojí a použijí se k inokulaci dvou fermentoru z nichž každý obsahuje 8 1 média 2. Uvedené fermentory (fermentor A a. B) pracují při 29 °C při 600 ot/min a za vzduchování v dávce 8 litrů za minutu. Hodnota pH se upraví na 6 až 7. Za 24 hodin se zahájí biokonverze přídavkem 4,8 g substrátu (I) rozpuštěného ve 20 ml ethanolu do každého fermentoru. Biokonverze se sleduje ·· €» ·· ·φ·· * · · · · · 9 99 • · · · · · · · · 9 99 odběrem vzorků, jejich extrakcí EtOAc a analýzou metodou HPLC na reverzní fázi a chirálni HPLC způsobem popsaným v příkladu 1. Výsledky analýzy HPLC jsou uvedené v tabulce 4. Za 9 dní po přídavku substrátu se obsahy fermentorů spojí á zfiltrují se přes tronásobnou vrstvu bavlněné tkaniny. Filtrát se nechá projít sloupcem obsahujícím 500 g pryskyřice XAD-16.
Pryskyřice se pak promyje 1 1 vody a eluuje se 6 1 EtOAc. EtOAc eluáty se promyji vodou, vysuší se bezvodým síranem hořečnatým a zahuštěním za sníženého tlaku se získá surový produkt. Surový produkt se nanese na filtrační kolonku s oxidem křemičitým (Biotage Herts SG13 7NW, Anglie) a provede se eluce směsí EtOAc a hexanů (2:3, 1:1) od 10% EtOAc a zvyšováním po přídavcích 10 % EtOAc až na 80% EtOAc. Frakce eluované 60-80% EtOAc se spojí a zahuštěním za sníženého tlaku cse*-žíská '2,9 g (28% výtěžek, 88% ee) fenylesteru kyseliny (S)I
-3:-hydroxypyrrolidin-l-karboxylové (II) .
i Tabulka 4
Mikrobiologická hydroxylace fenylesteru kyseliny pyrrolidin-1— karboxylové (I) při kultivaci ve fermentorů s C.echinulata ATCC 8688b
fermentor A fermentor B
čas (dny) % alkoholu % ee % alkoholu % ee
1 38 21 (R) 40 21 (R)
3 52 24 (S) 51 32 (S)
5 44 65 (S) 44 68 (S)
7 38 81(S) 39 82 (S)
9 37 94 (S) 32 94 (S)
Příklad 5 ··· 4 ·· · · · · • 4 4 4 4 · 4 4 4 4 4 ·· • 44 4 4 4 4 4 4 4 4 44
4 · · · *4 4 4 4·
44 44 44 44»44
Mikrobiologická hydroxylace fenylesteru kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové (I) kulturou Aspergillus flavipes ATCC 16795 ve zkumavce.
2,5 ml podíly média 2 popsaného v příkladu 2 ve čtyřech zkumavkách se inokulují sporami A.flavipes ATCC 16795 a inkubují se při 29 °C na rotační třepačce (210 ot/min). Za 24 hodin se do dvou zkumavek přidá po 0,025 ml ethanolového roztoku fenylesteru kyseliny pyrrolidin-l-karboxylové (I) o koncentraci 20 mg/ml a do zbývajících dvou zkumavek se přidá po 0,025 ml ethanolového roztoku stejné sloučeniny (I) o koncentraci 50 mg/ml. Provede se inkubace po asi 10 dní následujících po přídavku substrátu načež se obsahy zkumavek extrahují EtOAc. EtOAc extrakty se vysuší za sníženého tlaku v proudu dusíku, zbytky se rekonstituují ve směsi ÁCN:voda (4:1, obj./obj.) a provede se analýza HPLC na reverzní fázi a chirální HPLC způsobem popsaným v příkladu 1. Výsledky analýzy metodou HPLC jsou shrnuté v tabulce 5.
Tabulka 5
Mikrobiologická hydroxylace fenylesteru kyseliny pyrrolidin-1-karboxylové A.flavipes ATCC 16795 kultivací ve zkumavce
substrát (g/1) % alkoholu % ee (R)
0,2 50 92
0,5 15 89
Příklad 6
Mikrobiologická redukce fenylesteru kyseliny 3-oxo-pyrrolidin-l-karboxylové (IV) kulturou Cunnighamella echinulata ATCC 8688b ve zkumavce.
«·
2,5 ml podíly média 2 popsaného v příkladu 2 ve dvou zkumavkách se inokuluji sporami C. echinulata ATCC 8688b a inkubují se při 29 °C na rotační třepačce (210'ot/min). Za 24 hodin se do každé zkumavky přidá po 0,025 ml ethanolového roztoku fenylesteru kyseliny 3-oxo-pyrrolidin-l-karboxylové (IV) o koncentraci 20 mg/ml. Provede se inkubace po asi 6 dni následujících po přídavku substrátu načež se obsahy zkumavek extrahují EtOAc. EtOAc extrakty se vysuší za sníženého tlaku v proudu dusíku, zbytky se rekonstituují ve směsi ACN:voda (4:1, obj./obj.) a provede se analýza HPLC na reverzní fázi a chirální HPLC způsobem popsaným v příkladu 1. Výsledky analýzy metodou HPLC potvrdily konverzi sloučenina (IV) na sloučeninu (I) ve výtěžku 79 % a s hodnotou ee větší než 99 %.
. v - ·. .· . |
Příklad 7 !
Deracemizace fenylesteru kyseliny (+/-)-3-hydroxy- I -pyrrolidin-l-karboxylové kulturou Cunnighamella echinulata ATCC 8688b ve zkumavce.
2,5 ml podíly média 2 popsaného v příkladu 2 ve dvacetičtyřech zkumavkách se inokuluji sporami C. echinulata ATCC 8688b a inkubují se při 29 °C na rotační třepačce (210 ot/min). Za 24 hodin se do dvanácti zkumavek přidá po 0,025 ml ethanolového roztoku fenylesteru kyseliny (+/-)-3-hydroxypyrrolidin-l-karboxylové o koncentraci 60 mg/ml (zpracování A) a do zbývajících dvanácti zkumavek se přidá po 0,025 ml ethanolového roztoku fenylesteru kyseliny (+/—)— -3-hydroxypyrrolidinkarboxylové o koncentraci 100 mg/ml (zpracování B). Zkumavky s takto zpracovaným obsahem se inkubují při 29 °C za míchání na rotační třepačce při 210 ot/min. Kultivace dvou zkumavek z každého zpracování se ukončí • · • · · · po 2, 4, 6, 8, 10 a 12 dnech, obsahy se vyjmou a extrahuji se EtOAc. Získané EtOAc extrakty se vysuší v proudu dusíku, rekonstituují se ve směsi ACN:voda (4:1, obj./obj.) a provede se analýza HPLC na reverzní fázi a chirální HPLC způsobem popsaným v příkladu 1. Výsledky analýzy metodami HPLC jsou shrnuty v tabulce 6.
Tabulka 6
Mikrobiologická deracemizace fenylesteru kyseliny (+/-)-3-hydroxypyrrolidin-l—karboxylové (I) při kultivaci ve zkumavce s C.echinulata ATCC 8688b
zpracování A (0,6 g/1 substrátu) zpracování B (1,0 g/1 substrátu)
čas (dny) % alkoholu % ee(S) % alkoholu 1 1 % ee(S)
2 94 6 90 6
4 91 19 85 18
6 88 41 86 38
8 81 70 79 65
10 72 90 70 81
12 62 87 60 89

Claims (13)

  1. PATENTOVÉ
    NÁROKY
    1. Způsob přípravy sloučeniny vzorce (II)
    II ze sloučeniny vzorce (I) vyznačující se tím, že zahrnuje hydroxylaci sloučeniny vzorce (I) v přítomnosti nejméně jednoho hydroxylačního enzymu produkovaného vhodným mikroorganismem.
  2. 2. Způsob podle nároku lvyznačuj ici že uvedený mikroorganismus se zvolí ze skupiny zahrnující:
    Aspergillus ochraceus ATCC Streptomyces aureofaciens Cunninghamella echinulata Cunninghamella echinulata Cunninghamella echinulata Cunninghamella Cunninghamella Cunninghamella Cunninghamella homothallica ATCC echinulata echinulata echinulata
    18500,
    ATCC 10762,
    v. elegans ATCC 8688b,
    v. elegans ATCC 8688a,
    v. echinulata ATCC 9244,
    16161,
    v. elegans ATCC 36112,
    v. echinulata ATCC 36190,
    v. elegans ATCC 10028b,
    20 ♦ • * • 9 i 1 Cunhinghamella echinulata v. elegans ATCC 9245, Cunninghamella echinulata v. elegans ATCC 8983, Cunninghamella echinulata v. elegans ATCC 26269,
    Pithomyces cynodontis ATCC 26150,
    Absidia glauca ATCC 22752,
    Beauveria bassiana ATCC 7159,
    Nocardia sp. ATCC 53758,
    Streptomyces rimosus ATCC 55043, a
    Streptomyces rimosus ATCC 23955.
  3. 3. Způsob přípravy sloučeniny vzorce (II)
    II ze sloučeniny vzorce (I) vyznačující se tím, že zahrnuje hydroxylaci sloučeniny vzorce (I) v přítomnosti nejméně jednoho enzymu produkovaného mikroorganismem rodu Cunninghamella.
  4. 4. Způsob podle nároku 3vyznačující se tím, že uvedený mikroorganismus rodu Cunninghamella je Cunninghamella echinulata var.elegans.
    9 ·
    9 ···
  5. 5. Způsob podle nároku ^vyznačující se tím, že uvedený mikroorganismus druhu Cunninghamella echinulata je Cunninghamella echinulata var.elegans ATCC 8688b.
  6. 6. Způsob přípravy sloučeniny vzorce (III)
    III ze sloučeniny vzorce (I) vyznačující se tím, že zahrnuje hydroxylaci sloučeniny vzorce (I) v přítomnosti nejméně jednoho enzymu produkovaného mikroorganismem rodu Aspergillus.
  7. 7. Způsob podle nároku 6vyznačující se tím, že uvedený mikroorganismus rodu Aspergillus je Aspergillus flavipes.
  8. 8. Způsob podle nároku 7vyznačující se tím, že uvedený mikroorganismus druhu Aspergillus flavipes je Aspergillus flavipes ATCC 16795.
  9. 9. Způsob přípravy sloučeniny vzorce (I)
    9 9 ze sloučeniny vzorce (IV)
    IV vyznačující se tím, že zahrnuje selektivní redukci sloučeniny vzorce (IV) v přítomnosti nejméně jednoho enzymu produkovaného mikroorganismem rodu Cunninghamella.
  10. 10. Způsob podle patentových nároků vyznačuj ící se t i m , že uvedený mikroorganismus rodu Cunninghamella je Cunninghamella echinulata.
  11. 11. Způsob podle nároku 10 vyznačující se tím, že uvedený mikroorganismus rodu Cunninghamella je Cunninghamella echinulata ATCC 8688b.
  12. 12. Způsob přípravy sloučeniny vzorce (II)
    II
    OH ze směsi sloučenin vzorců (II) a (III)
    OH
    OH « * vyznačující se tím, že zahrnuje konverzi sloučeniny vzorce (III) na sloučeninu vzorce (II) pomocí nejméně enzymu produkovaného kulturou vhodného'mikroorganismu.
  13. 13. Způsob podle nároku 12 vyznačující se tím, že uvedený mikroorganismus je Cunninghamella echinulata var.elegans ATC:8688b.
CZ2001682A 2000-02-29 2001-02-22 Mikrobiologický způsob přípravy opticky aktivních 3-hydroxypyrrolidinových derivátů CZ2001682A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18608000P 2000-02-29 2000-02-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2001682A3 true CZ2001682A3 (cs) 2002-02-13

Family

ID=22683573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2001682A CZ2001682A3 (cs) 2000-02-29 2001-02-22 Mikrobiologický způsob přípravy opticky aktivních 3-hydroxypyrrolidinových derivátů

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6613550B2 (cs)
EP (1) EP1130109A1 (cs)
JP (1) JP2001258587A (cs)
KR (1) KR20010085642A (cs)
CN (1) CN1311333A (cs)
AR (1) AR029809A1 (cs)
AU (1) AU2326401A (cs)
BR (1) BR0100789A (cs)
CA (1) CA2338308A1 (cs)
CZ (1) CZ2001682A3 (cs)
HK (1) HK1038768A1 (cs)
HU (1) HUP0100910A3 (cs)
ID (1) ID29363A (cs)
IL (1) IL141607A0 (cs)
PL (1) PL346231A1 (cs)
ZA (1) ZA200101564B (cs)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1188837A1 (en) * 2000-09-18 2002-03-20 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich Process for preparing N-substituted 4-hydroxypiperidines by enzymatic hydroxylation
CN110672753B (zh) * 2019-11-04 2022-05-20 青海省农林科学院 一种氟咯草酮异构体的拆分和检测方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1140055A (en) * 1965-05-04 1969-01-15 Upjohn Co Improvements in or relating to heterocyclic compounds and the manufacture thereof
JPS6163652A (ja) 1984-09-04 1986-04-01 Yamanouchi Pharmaceut Co Ltd （ｓ）−（−）−１−ベンジル−３−ヒドロキシピロリジンの製造法
JP2703768B2 (ja) 1987-11-28 1998-01-26 鐘淵化学工業株式会社 光学活性３−ヒドロキシピロリジン誘導体の製造法
US5187094A (en) * 1989-09-06 1993-02-16 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method for the preparation of optically active 3-hydroxypyrrolidine derivatives
JPH0776209B2 (ja) 1990-04-11 1995-08-16 高砂香料工業株式会社 光学活性３―ヒドロキシピロリジン誘導体の製造方法
JPH05279326A (ja) 1992-03-31 1993-10-26 Toray Ind Inc 光学活性３−ヒドロキシピロリジンの製法
DE4425071C2 (de) 1994-07-15 1996-08-29 Degussa Verfahren zur Herstellung optisch aktiver Pyrrolidine mit hoher Enantiomerenreinheit
JPH09263578A (ja) 1996-03-29 1997-10-07 Koei Chem Co Ltd 光学活性１−ベンジル−３−ヒドロキシピロリジンの製造法
JPH10150998A (ja) * 1996-11-26 1998-06-09 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Ｎ−ベンジル−３−ピロリジノールの製造方法
JP3703928B2 (ja) * 1996-11-26 2005-10-05 株式会社カネカ 光学活性ｎ−ベンジル−３−ピロリジノールの製造方法
EP1002871A1 (en) * 1998-11-17 2000-05-24 Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich Process for preparing optically active 3-hydroxy-pyrrolidine derivatives by enzymatic hydroxylation

Also Published As

Publication number Publication date
AR029809A1 (es) 2003-07-16
JP2001258587A (ja) 2001-09-25
EP1130109A1 (en) 2001-09-05
HUP0100910A3 (en) 2004-07-28
BR0100789A (pt) 2001-09-25
PL346231A1 (en) 2001-09-10
ZA200101564B (en) 2002-08-26
HU0100910D0 (en) 2001-04-28
IL141607A0 (en) 2002-03-10
HK1038768A1 (zh) 2002-03-28
AU2326401A (en) 2001-08-30
HUP0100910A2 (en) 2002-06-29
CA2338308A1 (en) 2001-08-29
KR20010085642A (ko) 2001-09-07
CN1311333A (zh) 2001-09-05
US20020025567A1 (en) 2002-02-28
US6613550B2 (en) 2003-09-02
ID29363A (id) 2001-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5618707A (en) Stereoselective microbial reduction of 5-fluorophenyl-5-oxo-pentanoic acid and a phenyloxazolidinone condensation product thereof
CA2345750C (en) Resolution of trans-2-(alkoxycarbonylethyl)-lactams useful in the synthesis of 1-(4-fluorophenyl)-3(r)-[3(s)-hydroxy-3-(4-fluorophenyl)-propyl)]-4(s)-(4-hydroxyphenyl)-2-azetidinone
AU2016287537A1 (en) Use of Microbacterium strains for the production of antibacterial agents
Buisson et al. A study of the stereocontrolled reduction of aliphatic β-ketoesters by Geotrichum candidum
US5888804A (en) Processes for production of optically active quinuclidinol
WO2001064931A1 (en) Manufacture and purification of mycophenolic acid
CZ2001682A3 (cs) Mikrobiologický způsob přípravy opticky aktivních 3-hydroxypyrrolidinových derivátů
EP1131460B1 (en) Process for preparing optically active 3-hydroxy-pyrrolidine derivativees by enzymatic hydroxylation
US5106736A (en) Enzymatic process for enantiomer-specific perparation of mercapto alkanoic acid compounds
EP0862645B1 (en) Stereoselective microbial reduction process
IE902338L (en) Resolution of pyrrolidone carboxylic acid esters
NO315750B1 (no) Resolusjon av arylalkansyrer
EP0745681B1 (en) Optical resolution of chlorohydrin with microorganism
EP0751224B1 (en) Process for producing (r)-2-amino-1-phenylethanol or halogenated derivative thereof, process for producing optically active phenylserine or halogenated derivative thereof, and novel compound 3-(3-chlorophenyl)serine
FI86203B (fi) Foerfarande foer framstaellning av 1-metyl-1,4-androstadien-3,17-dion.
CZ295749B6 (cs) Způsob výroby 3-O-glykosylkolchikonových sloučenin
US6395535B1 (en) Optical resolution of 4-halogeno-3-alkanoyloxy-butyronitrile
US5275936A (en) Process for the preparation of 1-methyl-1,4-androstadiene-3,17-dione
US5986095A (en) Enantioselective preparation of halophenyl alcohols and acylates
EP1080220A1 (en) New biotechnological process for preparing hydroxylated ml-236b derivatives, known as m-4 and m-4', and analogues thereof
JPH0671436B2 (ja) 光学活性１−エチニル−２−メチル−２−ペンテノ−ルの生化学的製法
JPS58138386A (ja) シクロペンテノロン誘導体の生化学的光学分割法
MXPA99008015A (en) Microbi biotransformation
JPH02117396A (ja) 光学活性２−ハロブタン酸の製造法