CZ279296B6 - Mikrobiologický způsob výroby kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové - Google Patents

Mikrobiologický způsob výroby kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové Download PDF

Info

Publication number
CZ279296B6
CZ279296B6 CS922660A CS266092A CZ279296B6 CZ 279296 B6 CZ279296 B6 CZ 279296B6 CS 922660 A CS922660 A CS 922660A CS 266092 A CS266092 A CS 266092A CZ 279296 B6 CZ279296 B6 CZ 279296B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
acid
salts
microorganisms
hydroxypyrazinecarboxylic
substrate
Prior art date
Application number
CS922660A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Dr. Kiener
Original Assignee
Lonza A.G.
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 A.G. filed Critical Lonza A.G.
Publication of CZ266092A3 publication Critical patent/CZ266092A3/cs
Publication of CZ279296B6 publication Critical patent/CZ279296B6/cs

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
    • 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
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/829Alcaligenes

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)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Abstract

Je popsán mikrobiologický způsob výroby kyseliny 6-hydroxy-pyrazinkarboxylové a/nebo jejích solí pomocí mikroorganismů zpracujících kyselinu pikolinovou a/nebo její soli. Vytvořená kyselina 6-hydroxy-pyrazinkarboxylová se přitom akumuluje v mediu a pak se izoluje.ŕ

Description

Vynález se týká nového způsobu mikrobiologické výroby kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové. a/nebo jejích solí pomocí mikroorganismů zpracujících kyselinu pikolinovóu a/nebo její soli, přičemž výchozí látkou je kyselina pyrazinkarboxylová a/nebo její soli.
Kyselinu 6-hydroxypyrazinkarboxylovou lze použít například pro výrobu strukturních analogů tuberkulostatika pyrazinamidu (amid kyseliny 2-pyrazinkarboxylové)(Rómppsův Chemický lexikon, 1987, sv.5, str. 3411) nebo pro výrobu 4-oxidu kyseliny 1,6-dihydro-6-oxo-2-pyrazinkarboxylové, který je účinnou látkou proti infekcím eimeria (Experimental Parasitology, 1984, 57, str. 55-61).
Dosavadní stav techniky
Je popsán třístupňový chemický způsob výroby kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové, při kterém se vychází například z 4-oxid-methylesteru kyseliny.pyrazinkarboxylové (Chemical Abstracts sv. 66, č. 094996).
Mikrobiologický způsob výroby kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové není až doposud znám.
Podstata vynálezu
Úkolem předloženého vynálezu je dát k použití jednoduchý, hospodárný a ekologický způsob výroby kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové .
Úkol byl vyřešen novým způsobem podle patentového nároku 1.
V následujícím textu se pod pojmy kyselina pikolinová, kyselina pyrazinkarboxylová a kyselina 6-hydroxypyrazinkarboxylová rozumějí také jejich soli, jako jsou například jejich alkalické soli nebo amonné soli.
Podle vynálezu se kyselina pyrazinkarboxylová jako substrát přemění pomocí mikroorganismů, které rostou s kyselinou pikolinovou jako jediným zdrojem uhlíku, dusíku a energie, na kyselinu 6-hydroxypyrazinkarboxylovou. Tato kyselina se akumuluje v médiu.
Pro tento postup jsou vhodné v podstatě všechny mikroorganismy, které odbourávájí kyselinu pikolinovou přes kyselinu 6-hydroxypikolinoVou. Tyto mikroorganismy lze izolovat obvyklými mikrobiologickými postupy například z čisticích zařízení pomocí kyseliny pikolinové jako růstového, substrátu. Účelně se používají takové mikroorganismy rodu Pseudomonas, Arthrobacter, Alcaligenes, Aerococcus, Bacillus nebo Rhodotorula, které jsou již popsány v následující literatuře (O. Shukla a S. M. Kaul, Indián J. of Biochemistry and Biophysics, sv. 10, str. 176-178, O, Shukla a spol., Indián J-. of Biochemistry and Biophysics, sv. 14, str.
-1CZ 279296 B6
292-295, 1977 a R. L. Tate a J, C. Ensign, Can. J. Mícrobiol., sv. 20, str. 695-702, 1974).
Reakci lze uskutečnit jak se směsmi, tak s čistými isoláty těchto mikroorganismů, sterilně nebo nešterilně. Obdobně jsou pro postup vhodné jejich descendenty a mutanty. Výhodně se postup uskutečňuje s Alcaliqenes faecalis DSM 6269. Jakož i s jejich descendenty a mutanty.
Mikroorganismy druhu Alcaliqenes faecalis DSM 6269 byly uloženy 7. prosince 1990 u Německé sbírky mikroorganismů a buněčných kultur s.r.o. (DSM), Mascheroderweg lb, D-3300 Braunschweig.
Obvykle se před vlastní reakci provádí jak kultivace, tak také indukce mikroorganismů pomocí kyseliny pikolinové. Výhodně se kultivace a indukce uskutečňuje pomoci kyseliny pikolinové jako jediného zdroje uhlíku, dusíku a energie.
Před přidáním substrátu kyseliny pyrazinkarboxylové mohou se buď mikroorganismy získat pomocí obvyklých dělicích postupů a résuspeňdovat v čerstvém médiu, nebo se substrát kyselina pyrazinkarboxylová přidává přímo k mikroorganismům v původním růstovém médiu. Pro vlastní postup se potom buněčná suspenze účelně upraví na hodnotu optické hustoty při 650 nm od 1 do 100, výhodně od 10 do 30.
Jako média se jak pro kultivaci, tak pro vlastní reakci používají média obvyklá v oboru. Výhodně se používá médium, jehož složení je uvedeno v tabulce 1.
Substrát kyselina pyrazinkarboxylová se může přidávat jednorázově nebo kontinuálně. Substrát se účelně přidává tak, aby koncentrace substrátu nepřesáhla 20 % hmot., výhodně aby nepřesáhla 5 % hmot. Obvykle se přeměna kyseliny pyrazinkarboxylové a/nebo jejích solí na kyselinu 6-hydroxypyrazinkařboxylovou a/nebo její soli provádí s buňkami v klidu.
Reakce se účelně provádí za aerobních podmínek při hodnotě pH od 4 do 10, výhodně při hodnotě pH od 6 do 8.
Teplota je účelně mezi 10 a 60 °C, výhodně mezi 15 a 45 °C,
Po obvyklé době reakce od 4 do 100 hodin lze produkt získat pomocí metod zpracování v oboru běžně užívaných.
Například se může produkt izolovat ve formě špatně rozpustných solí. K tomuto účelu se může k vytvořené kyselině 6-hydroxypyrazinkarboxylové přidat sůl, jako například chlorid barnatý. Přitom se potom vytvoří špatně rozpustná barnatá sůl kyseliny di-6-hydroxypyrazinkarboxylové. Pro vysrážení špatně rozpustných solí kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové jsou v podstatě vhodné soli alkalických zemin a soli skupiny mědi, jako je například měď a stříbro.
-2CZ 279296 B6
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Kultivace biomasy
Alcaliqenes faecalis DSM 6269 se pěstuje v médiu obsahujícím minerální soli (tabulka 1) za kontinuálního přidávání pikolinátu sodného (0,6 g/l/h) ve fermentóru při pH 7,0 a při teplotě 30 °C až k optické hustotě 10 při 650 nm.
Biotransformace
Buňky se potom odstředí a resuspendují ve 2 1 roztoku, který obsahuje 0,4 mol (58,87 g) sodné soli kyseliny pyrazinkarboxylové, pH 7,0.. Hodnota optické hustoty při 650 nm potom je 20. Po inkubační době 16 hodin za aerobních podmínek při pH 7,0 a teplo-, tě 30 °C se již nedá prokázat žádný edukt pomocí UV-spektroskopie.
Izolace produktu
Supernatant se zahustí na 200 ml rotačním odpařovacím zařízení a ochladí se na 0 °C. Vytvořené krystaly se odfiltrují a vysuší. Celkově se získá 0,34 mol (5.5,52 g) sodné soli kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové, což odpovídá výtěžku 85 %, vztaženo na vnesenou sodnou sůl kyseliny pyrazinkarboxylové.
Příklad 2
Kultivace biomasy a biotransformace se provádí podle příkladu 1.
Izolace produktu
Po odstředění buněk se však supernatant smísí s dihydrátem. chloridu barnatého (0,25 mol; 61 g). Sraženina se odstředí a suší. Celkově se získá 0,18 mol (74,7 g) barnaté soli kyseliny di-6-hydroxypyrazinkarboxylové, což odpovídá výtěžku 90 %, vzta-
ženo na vnesenou sodnou sůl kyseliny pyrazinkarboxylové
Tabulka 1: Složení média obsahujícího minerální soli
- Mgci2 . 6 H2O 0,8 g/i
- CaCl2 0,16 g/i
- Na2SO4 0,25 g/i
- kh2po4 0,4 g/i
- Na2HPO4 0,9 g/i
- SLF 1 ml/l
- FeEDTA 15 ml/1
-3CZ 279296 B6
Složení stopových prvků (SLF) v médiu obsahujícím minerální soli
- KOH 15 g/i
- EDTANa2 . 2H2O 100 g/i
- ZnSO4 . 7H2O 9 g/i
- MnCl2 . 4H2° 4 g/i
H3BO3 2,7 g/i
- CoCl2 . 6H2O 1,8 g/i
- CuCl2 . 2H2O 1,5 g/i
- NÍC12 . 6H2O 0,18 g/i
- Na2Mo04 . 2H2O 0,2 g/i
Složení FeEDTA :
- EDTA Na2 . 2H2O 5 g/i
- FeSo4 . 7H2O 2 g/i
(pH roztoku se upraví na hodnotu 7,0)
Průmyslová využitelnost
Kyselinu 6-hydroxypyrazinkarboxylovou lze použít například pro výrobu strukturních analogů tuberkulostatika pyrazinamidu (amid kyseliny 2-pyrazinkarboxylové) nebo pro výrobu 4-oxidu kyseliny 1,6-dihydřo-6-oxo-2-pyrazinkarboxylové, který je účinnou látkou proti infekcím eimeria.

Claims (5)

1. Způsob mikrobiologické výroby kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové a/nebo jejích solí, vyznačující se tím, že se kyselina pyrazinkarboxylová a/nebo její soli jako substrát přemění pomocí mikroorganismů rodu Alcaligenes, které rostou s kyselinou pikolinovou a/nebo jejími solemi jako jediným zdrojem uhlíku, dusíku a energie, na kyselinu 6-hydroxypyrazinkarboxylovou a/nebo její soli, které se akumulují v médiu.
2. Způsob podle nároku. 1, vyznačuj ící se tím, že se reakce provádí s mikroorganismy druhu Alcaligenes faecalis DSM 6269 a/nebo s jejich spontánními mutanty.
3. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 a 2, vyzná č uj i c í s e ti m, že se reakce provádí při jednorázovém nebo kontinuálním přidávání substrátu, tak aby koncentrace substrátu nepřesáhla 20 % hmot.
4. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se reakce provádí za aerobních podmínek při hodnotě pH od 4 do 10 a při teplotě od 10 do 60 °C,
5. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se t í m, že se kyselina 6-hydroxypyrazinkarboxylová izoluje ve formě špatně rozpustných solí.
CS922660A 1991-08-30 1992-08-28 Mikrobiologický způsob výroby kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové CZ279296B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH255691 1991-08-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ266092A3 CZ266092A3 (en) 1993-03-17
CZ279296B6 true CZ279296B6 (cs) 1995-04-12

Family

ID=4236458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS922660A CZ279296B6 (cs) 1991-08-30 1992-08-28 Mikrobiologický způsob výroby kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5238829A (cs)
EP (1) EP0529653B1 (cs)
JP (1) JPH05252968A (cs)
AT (1) ATE144554T1 (cs)
CA (1) CA2077133A1 (cs)
CZ (1) CZ279296B6 (cs)
DE (1) DE59207418D1 (cs)
DK (1) DK0529653T3 (cs)
ES (1) ES2093156T3 (cs)
MX (1) MX9204902A (cs)
SK (1) SK266092A3 (cs)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
WO2002029021A2 (de) * 2000-10-06 2002-04-11 Lonza Ag Biotechnologisches verfahren zur herstellung von hydroxy-stickstoff-heterocyclus-carbonsäuren

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN170700B (cs) * 1989-12-20 1992-05-02 Lonza Ag
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
DK0529653T3 (da) 1996-11-18
EP0529653B1 (de) 1996-10-23
US5238829A (en) 1993-08-24
CA2077133A1 (en) 1993-03-01
SK278790B6 (sk) 1998-02-04
EP0529653A3 (en) 1994-07-06
ES2093156T3 (es) 1996-12-16
ATE144554T1 (de) 1996-11-15
SK266092A3 (en) 1998-02-04
DE59207418D1 (de) 1996-11-28
EP0529653A2 (de) 1993-03-03
CZ266092A3 (en) 1993-03-17
MX9204902A (es) 1993-05-01
JPH05252968A (ja) 1993-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5173412A (en) Microbiological process for the production of hydroxylated pyrazine derivatives
JPS60224488A (ja) 微生物学的手段によるl−カルニチンの製造
CZ279296B6 (cs) Mikrobiologický způsob výroby kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylové
US4764606A (en) 7-formylaminocephalosporin compounds
CZ279302B6 (cs) Mikrobiologický způsob výroby kyseliny 5-hydroxy pyrazinkarboxylové
US5284767A (en) Microorganisms useful for the production of hydroxylated heterocycles
JPH04316490A (ja) 6−ヒドロキシピコリン酸の微生物学的製法
KR100274205B1 (ko) 질소-헤테로사이클릭-카르복시산의 미생물학적 히드록시화 방법
JP2579595B2 (ja) 新規微生物およ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
KR100290444B1 (ko) 미생물을 이용한 5-히드록시피라진카본산 및 그의 염의 제조방법
US5266482A (en) Agrobacterium useful for the microbiological process for the production of hydroxylated pyrazine derivatives
CZ279523B6 (cs) Mikrobiologický způsob přípravy derivátů kyseliny malonyl-7-aminocefalosporanové
CZ279298B6 (cs) Mikroorganismy Alcaligenes faecalis DSM 6335 a způsob mikrobiologické výroby kyseliny 6-hydroxypikolinové
CZ279297B6 (cs) Mikroorganismy agrobacterium sp. DSM 6336 a způsob mikrobiologické výroby kyseliny 6-hydroxynikotinové
JPH0779768A (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