CZ279488B6 - Způsob mikrobiologické výroby hydroxylovaných heterocyklů - Google Patents
Způsob mikrobiologické výroby hydroxylovaných heterocyklů Download PDFInfo
- Publication number
- CZ279488B6 CZ279488B6 CS912824A CS282491A CZ279488B6 CZ 279488 B6 CZ279488 B6 CZ 279488B6 CS 912824 A CS912824 A CS 912824A CS 282491 A CS282491 A CS 282491A CZ 279488 B6 CZ279488 B6 CZ 279488B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- hydroxylated
- formula
- quinoxalines
- pyrazines
- micro
- Prior art date
Links
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 31
- 150000003216 pyrazines Chemical class 0.000 title claims description 22
- 150000003252 quinoxalines Chemical class 0.000 title claims description 22
- 241000187561 Rhodococcus erythropolis Species 0.000 title claims description 9
- 241000186073 Arthrobacter sp. Species 0.000 title claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 title description 2
- LCZUOKDVTBMCMX-UHFFFAOYSA-N 2,5-Dimethylpyrazine Chemical compound CC1=CN=C(C)C=N1 LCZUOKDVTBMCMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000001934 2,5-dimethylpyrazine Substances 0.000 claims abstract description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N Pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N quinoxaline Chemical compound N1=CC=NC2=CC=CC=C21 XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 4
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 2
- 230000000640 hydroxylating effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 claims 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims 2
- 241000316848 Rhodococcus <scale insect> Species 0.000 claims 1
- -1 atom halogen Chemical group 0.000 claims 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 abstract description 10
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N Ribose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 4
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 4
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 4
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 4
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 4
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 4
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 4
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N (+)-Galactose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N 0.000 description 2
- HJFZAYHYIWGLNL-UHFFFAOYSA-N 2,6-Dimethylpyrazine Chemical compound CC1=CN=CC(C)=N1 HJFZAYHYIWGLNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ALHUXMDEZNLFTA-UHFFFAOYSA-N 2-methylquinoxaline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C)=CN=C21 ALHUXMDEZNLFTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IUNWZLUSFPXBIJ-UHFFFAOYSA-N 3,6-dimethyl-1h-pyrazin-2-one Chemical compound CC1=CN=C(C)C(O)=N1 IUNWZLUSFPXBIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N D-alpha-Ala Natural products CC([NH3+])C([O-])=O QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DSLZVSRJTYRBFB-LLEIAEIESA-N D-glucaric acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O DSLZVSRJTYRBFB-LLEIAEIESA-N 0.000 description 2
- SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N D-mannomethylose Natural products CC1OC(O)C(O)C(O)C1O SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N D-ribofuranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N 0.000 description 2
- QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N L-Alanine Natural products C[C@@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N 0.000 description 2
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- 239000004395 L-leucine Substances 0.000 description 2
- 235000019454 L-leucine Nutrition 0.000 description 2
- 229930182821 L-proline Natural products 0.000 description 2
- PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N L-rhamnose Natural products CC(O)C(O)C(O)C(O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AIJULSRZWUXGPQ-UHFFFAOYSA-N Methylglyoxal Chemical compound CC(=O)C=O AIJULSRZWUXGPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MSFSPUZXLOGKHJ-UHFFFAOYSA-N Muraminsaeure Natural products OC(=O)C(C)OC1C(N)C(O)OC(CO)C1O MSFSPUZXLOGKHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 2
- MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N N-acetylglucosamine Natural products CC(=O)N[C@@H](C=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N 0.000 description 2
- DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N Nicotinamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CN=C1 DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010013639 Peptidoglycan Proteins 0.000 description 2
- 239000005700 Putrescine Substances 0.000 description 2
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DZGWFCGJZKJUFP-UHFFFAOYSA-N Tyramine Natural products NCCC1=CC=C(O)C=C1 DZGWFCGJZKJUFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 229960003767 alanine Drugs 0.000 description 2
- PNNNRSAQSRJVSB-BXKVDMCESA-N aldehydo-L-rhamnose Chemical compound C[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-BXKVDMCESA-N 0.000 description 2
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- KVFIJIWMDBAGDP-UHFFFAOYSA-N ethylpyrazine Chemical compound CCC1=CN=CC=N1 KVFIJIWMDBAGDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N folic acid Chemical compound C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 2
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 229960003136 leucine Drugs 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- CAWHJQAVHZEVTJ-UHFFFAOYSA-N methylpyrazine Chemical compound CC1=CN=CC=N1 CAWHJQAVHZEVTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 2
- 239000012450 pharmaceutical intermediate Substances 0.000 description 2
- 229960002429 proline Drugs 0.000 description 2
- ZHNFLHYOFXQIOW-LPYZJUEESA-N quinine sulfate dihydrate Chemical compound [H+].[H+].O.O.[O-]S([O-])(=O)=O.C([C@H]([C@H](C1)C=C)C2)C[N@@]1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OC)C=C21.C([C@H]([C@H](C1)C=C)C2)C[N@@]1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OC)C=C21 ZHNFLHYOFXQIOW-LPYZJUEESA-N 0.000 description 2
- 229960001153 serine Drugs 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- RULSWEULPANCDV-PIXUTMIVSA-N turanose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](C(=O)CO)O[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O RULSWEULPANCDV-PIXUTMIVSA-N 0.000 description 2
- 229960003732 tyramine Drugs 0.000 description 2
- DZGWFCGJZKJUFP-UHFFFAOYSA-O tyraminium Chemical compound [NH3+]CCC1=CC=C(O)C=C1 DZGWFCGJZKJUFP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 229960004295 valine Drugs 0.000 description 2
- HUTNOYOBQPAKIA-UHFFFAOYSA-N 1h-pyrazin-2-one Chemical compound OC1=CN=CC=N1 HUTNOYOBQPAKIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LKIMRQIKTONPER-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethyl-5-nitro-1h-indole Chemical compound C1=C([N+]([O-])=O)C=C2C(C)=C(C)NC2=C1 LKIMRQIKTONPER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKNMKGVLOWGGOU-UHFFFAOYSA-N 2-aminoacetamide;hydron;chloride Chemical compound Cl.NCC(N)=O WKNMKGVLOWGGOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GELVZYOEQVJIRR-UHFFFAOYSA-N 2-chloropyrazine Chemical compound ClC1=CN=CC=N1 GELVZYOEQVJIRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRHWHSJDIILJAT-UHFFFAOYSA-M 2-hydroxypentanoate Chemical compound CCCC(O)C([O-])=O JRHWHSJDIILJAT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 2-oxoglutaric acid Chemical compound OC(=O)CCC(=O)C(O)=O KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOHWPXVKBZHLQO-UHFFFAOYSA-N 3,5,6-trimethyl-1h-pyrazin-2-one Chemical compound CC1=NC(C)=C(O)N=C1C XOHWPXVKBZHLQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AJYKJVCIKQEVCF-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethyl-1h-pyrazin-2-one Chemical compound CC1=CNC(=O)C(C)=N1 AJYKJVCIKQEVCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRTBIIMNXROPAX-UHFFFAOYSA-N 3-chloro-1h-pyrazin-2-one Chemical compound OC1=NC=CN=C1Cl GRTBIIMNXROPAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNBALVIZMGWZHS-UHFFFAOYSA-N 3-chloro-2,5-dimethylpyrazine Chemical compound CC1=CN=C(C)C(Cl)=N1 NNBALVIZMGWZHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- USXFUKQCOMJBKF-UHFFFAOYSA-N 3-ethyl-1h-pyrazin-2-one Chemical compound CCC1=NC=CNC1=O USXFUKQCOMJBKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJFXRHURBJZNAO-UHFFFAOYSA-M 3-hydroxybenzoate Chemical compound OC1=CC=CC(C([O-])=O)=C1 IJFXRHURBJZNAO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LDQRWMQHTORUIY-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-1h-pyrazin-2-one Chemical compound CC1=NC=CN=C1O LDQRWMQHTORUIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMIMNRPAEPIYDN-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-2-quinoxalinol Chemical compound C1=CC=C2N=C(O)C(C)=NC2=C1 BMIMNRPAEPIYDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-M 4-aminobenzoate Chemical compound NC1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ACZITTVDRXKCMC-UHFFFAOYSA-N 5-chloro-3,6-dimethyl-1h-pyrazin-2-one Chemical compound CC=1NC(=O)C(C)=NC=1Cl ACZITTVDRXKCMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MJJNWPBBFIRYCW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-1h-pyrazin-2-one Chemical compound CC1=CN=C(O)C=N1 MJJNWPBBFIRYCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJAZZQLTKBYDHN-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-1h-quinoxalin-2-one Chemical compound C1=C(Cl)C=CC2=NC(O)=CN=C21 SJAZZQLTKBYDHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDINSGBFCYLRRC-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-4-oxido-1h-quinoxalin-4-ium-2-one Chemical compound C1=C(Cl)C=CC2=NC(O)=C[N+]([O-])=C21 KDINSGBFCYLRRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- GHOKWGTUZJEAQD-UHFFFAOYSA-N Chick antidermatitis factor Natural products OCC(C)(C)C(O)C(=O)NCCC(O)=O GHOKWGTUZJEAQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M D-gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-GSVOUGTGSA-N D-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- 229930182847 D-glutamic acid Natural products 0.000 description 1
- 240000006890 Erythroxylum coca Species 0.000 description 1
- QOOWRKBDDXQRHC-BQBZGAKWSA-N L-lysyl-L-alanine Chemical compound OC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](N)CCCCN QOOWRKBDDXQRHC-BQBZGAKWSA-N 0.000 description 1
- 241000192041 Micrococcus Species 0.000 description 1
- JYXGIOKAKDAARW-UHFFFAOYSA-N N-(2-hydroxyethyl)iminodiacetic acid Chemical compound OCCN(CC(O)=O)CC(O)=O JYXGIOKAKDAARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N N-Pteroyl-L-glutaminsaeure Natural products C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)NC(CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHVEHULNLETOV-UHFFFAOYSA-N Nic-1 Natural products C12OC2C2(O)CC=CC(=O)C2(C)C(CCC2=C3)C1C2=CC=C3C(C)C1OC(O)C2(C)OC2(C)C1 PWHVEHULNLETOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000158504 Rhodococcus hoagii Species 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930003779 Vitamin B12 Natural products 0.000 description 1
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N biotin Natural products N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- FDJOLVPMNUYSCM-WZHZPDAFSA-L cobalt(3+);[(2r,3s,4r,5s)-5-(5,6-dimethylbenzimidazol-1-yl)-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] [(2r)-1-[3-[(1r,2r,3r,4z,7s,9z,12s,13s,14z,17s,18s,19r)-2,13,18-tris(2-amino-2-oxoethyl)-7,12,17-tris(3-amino-3-oxopropyl)-3,5,8,8,13,15,18,19-octamethyl-2 Chemical compound [Co+3].N#[C-].N([C@@H]([C@]1(C)[N-]\C([C@H]([C@@]1(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=C(\C)/C1=N/C([C@H]([C@@]1(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=C\C1=N\C([C@H](C1(C)C)CCC(N)=O)=C/1C)[C@@H]2CC(N)=O)=C\1[C@]2(C)CCC(=O)NC[C@@H](C)OP([O-])(=O)O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](N2C3=CC(C)=C(C)C=C3N=C2)O[C@@H]1CO FDJOLVPMNUYSCM-WZHZPDAFSA-L 0.000 description 1
- 235000008957 cocaer Nutrition 0.000 description 1
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 229960000304 folic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000019152 folic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011724 folic acid Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 229940050410 gluconate Drugs 0.000 description 1
- 125000003630 glycyl group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 125000000695 menaquinone group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004899 motility Effects 0.000 description 1
- 235000005152 nicotinamide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011570 nicotinamide Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000019161 pantothenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011713 pantothenic acid Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229950004354 phosphorylcholine Drugs 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 229960005206 pyrazinamide Drugs 0.000 description 1
- IPEHBUMCGVEMRF-UHFFFAOYSA-N pyrazinecarboxamide Chemical compound NC(=O)C1=CN=CC=N1 IPEHBUMCGVEMRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCHXJFJNDJXENQ-UHFFFAOYSA-N pyridoxal hydrochloride Chemical compound Cl.CC1=NC=C(CO)C(C=O)=C1O FCHXJFJNDJXENQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RADKZDMFGJYCBB-UHFFFAOYSA-N pyridoxal hydrochloride Natural products CC1=NC=C(CO)C(C=O)=C1O RADKZDMFGJYCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 1
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 1
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 description 1
- 229960000344 thiamine hydrochloride Drugs 0.000 description 1
- 235000019190 thiamine hydrochloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011747 thiamine hydrochloride Substances 0.000 description 1
- DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M thiamine hydrochloride Chemical compound Cl.[Cl-].CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- IAEGWXHKWJGQAZ-UHFFFAOYSA-N trimethylpyrazine Chemical compound CC1=CN=C(C)C(C)=N1 IAEGWXHKWJGQAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 description 1
- 235000019163 vitamin B12 Nutrition 0.000 description 1
- 235000019143 vitamin K2 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011728 vitamin K2 Substances 0.000 description 1
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
- 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
-
- 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
- C12R2001/06—Arthrobacter
-
- 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
- Y10S435/83—Arthrobacter
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Jsou popsány mikroorganismy, které jsou schopné růst s 2,5-dimetylpyrazinem jako jediným zdrojem uhlíku, dusíku a energie. Tyto mikroorganismy hydroxylují heterocykly obecného vzorce I nebo II za vzniku heterocyklů obecného vzorce III nebo IV. Vzniklé produkty se akumulují v růstovém mediu.ŕ
Description
(57) Anotace:
Mikroorganismy Rhodococcus erythropolis DSM 6138 a Arthobacter sp. DSM 6137, které jsou schopné růst s 2,5-dimethylpyrazinem jako jediným zdrojem uhlíku, dusíku a energie. Tyto mikroorganismy hydroxylují heterocykly obecného vzorce I nebo II za vzniku heterocyklů obecného vzorce III nebo IV. Vzniklé produkty se akumulují v růstovém médiu.
(n) (111) (iv)
Mikroorganismus Rhodococcus erythropolis a Arthrobacter sp. jakož i mikrobiologicky způsob výroby hydroxylovaných pyrazinů a chinoxalinů
Oblast techniky
Vynález se týká mikroorganismů, které rostou s 2,5-dimethylpyrazinem a hydroxyluji pyraziny obecného vzorce I
(I) nebo chinoxaliny obecného vzorce II
(Π)
Vynález se dále týká způsobu výroby hydroxylovaných pyrazinů nebo chinoxalinů.
Dosavadní stav techniky
Hydroxylované pyraziny jsou například důležitými meziprodukty při výrobě methoxyalkylpyrazinů. Methoxyalkylpyraziny jsou základní složkou aromatických látek (Maga a Sizer, J. Agric. Food Chem., 21, 1973, str. 22 až 30). Hydroxylované chinoxaliny jsou například důležitými' farmaceutickými meziprodukty (US patent č. 4 814 444).
Dosud jsou známé pouze chemické způsoby výroby hydroxylovaných chinoxalinů a hydroxylovaných pyrazinů. Například US patent č. 4 814 444 popisuje způsob, při kterém se 6-chlor-2-hydroxychinoxalin-4-oxid redukuje v přítomnosti katalyzátoru na
6-chlor-2-hydroxychinoxalin. Nevýhoda tohoto způsobu však spočívá v tom, že ho nelze uskutečnit ve velkovýrobě. Chemický způsob výroby hydroxylovaných pyrazinů je například popsán Karmasem a Spoerrim v J. Amer. Chem., 74, 1952, str. 1580 až 1584. Podle tohoto způsobu se syntetizuje například 2-hydroxy-5-methylpyrazin, vychází se z methylglyoxalu a glycinamidhydrochloridu. Nevýhoda způsobu však spočívá v tom, že je produkt silně znečištěn.
Dále jsou popsány výzkumy, které se týkají biologického odbourání 2-hydroxypyrazinu v Matley a Harle, Biochem. Soc. Trans., 4,. 1976, str. 492 až 493 a výzkumy o 2-pyrazinkarboxamidu v Soini a Pakarinen, FEMS Microbiol. Lett., 1985, str. 167-171. Nejsou však známé žádné mikroorganismy, které hydroxyluji pyrazi
-1CZ 279488 B6 ny obecného vzorce I nebo chinoxaliny obecného vzorce II a ty se potom akumulují v růstovém médiu.
Podstata vynálezu
Úlohou předloženého vynálezu je nalézt nový typ mikroorganismu, který je schopný jednoduše substituované pyraziny nebo chinoxaliny obecného vzorce I nebo II polohově specificky hydroxylovat. Další úlohou vynálezu je nalézt způsob výroby hydroxylovaných pyrazinů a chinoxalinů.
Úloha je řešena podle patentového nároku 1. Podstatou vynálezu jsou mikroorganismy, které jsou schopné růst s 2,5-dimethylpyrazinem jako jediným zdrojem uhlíku, dusíku a energie. Tyto mikroorganismy jako substrát přeměňují pyraziny obecného Vzorce I
Ri ( I) nebo chinoxaliny obecného vzorce II
(Π) kde R^_ znamená C1-C4-alkylovou skupinu nebo atom halogenu a R2, R3, R4 a R5 jsou shodné nebo rozdílné skupiny a znamenají atom vodíku, C1-C4-alkylovou skupinu nebo atom halogenu, na hydroxylovaný pyrazin obecného vzorce III
(III) nebo hydroxylovaný chinoxalin obecného vzorce IV
kde Rj, R2, R3, R4 a R5 mají shora uvedený význam, přičemž se vzniklé sloučeniny akumulují v růstovém médiu.
Jak ukázaly zkoušky s půdními vzorky z čisticích zařízení, prsti, mraveniště a kompostu, jsou mikroorganismy odbourávající
2,5-dimethylpyrazin schopné hydroxylovat pyraziny obecného vzorce I nebo chinoxaliny obecného vzorce II. Podle vynálezu se pro hydroxylaci používají všechny ty kmeny, které využívají 2,5-dimethypyrazin jako jediný zdroj uhlíku, dusíku a energie, a oddělí se obvyklými mikrobiologickými technikami.
Vhodně lze použít všechny gram-positivní a gram-negativni mikroorganismy, které odbourávají 2,5-dimethylpyrazin a které hydroxylují heterocykly obecného vzorce I nebo II jako substrát za vzniku heterocyklů obecného vzorce III nebo IV a ty se akumulují v růstovém médiu.
Výhodné mikroorganismy jsou Rhodococcus erythropolis DSM-č. 6138 a Artrobacter sp. DSM-č. 6137.
Protože byla provedena přesná identifikace mikroorganismů DSM-č. 6138 a DMS-č. 6137 až po datu priority této přihlášky, bude v dalším textu označován mikroorganismus s dřívějším označením Rhodococcus equi Heida (DSM-č. 6138) jako Rhodococcus erythropolis (DSM-č. 6138) a mikroorganismus s dřívějším označením Micrococcus sp YVG (DSM-č. 6137) jako Arthrobacter sp. (DSM-č. 6137).
Tyto kmeny byly 7. 9. 1990 uloženy u Německé sbírky mikroorganismů a buněčných kultur /Deutsche Sammlung von Mikroorganismen (DSM) und Zellkulturen GmbH, Mascherodweg lb, 3300 Braunschweig, BRD/.
Vědecký popis Arthrobacter sp. (DSM-č. 6137) Charakteristika: v mladých kulturách pleomorfní tyčinky, v starších kulturách kokoidy až koky; gram-positivní; striktně aerobní, žádná tvorba kyseliny z glukosy pohyblivost spory kataláza + kyselina meso-diaminopimelinová v buněčné stěně; ne typ peptidoglykanu: A3a, Lys-Ala2_3; α-karboxyloVá skupina kyseliny D-glutaminové peptidové podjednotky je substituovaná glycinovým zbytkem
Vědecký popis Rhodococcus erythropolis (DSM-č. 6138) aminokyselina peptidoglykanu:
kyselina diaminopimelinová (DAP)+ cukr z hydrolyzátů celých buněk:
arabinosa (ARA)+ galaktosa (GAL)+ madurosa (MAD)xylosa (XYL)
-3CZ 279488 B6 glukosa (GLU)+ ribosa (RIB)+ mastné kyseliny: nerozvětvené nasycené a nenasycené mastné kyseliny a kyselina tuberkulostearinová přítomny 15 až 30 % kyseliny mykolové:
kyseliny mykolové s délkou řetězce C35_C40 Přítomny menachinony:
typ MK-8 (H2) 93 %
Fyziologické testy k identifikaci druhu mikroorganismů obsahujících kyseliny mykolové
N-acetylglukosamin (NAG)+ kyselina D-glukosaminová (GAT)
D-turanosa (TUR) 2-hydroxyvalerát (o2V)+
L-alanin (ALA)+
L-prolin (PRO)tyramin (TYR)
4-aminobutyrát (o4B)+
2-desoxythymidin-s-pup-fosfát (CDP)+ galaktosa (GAL)
L-rhamnosa (RHA) aralit (ARA)+
2- oxo-glutarát (o2G)
4-aminobutyrát (a4B)
L-serin (SER)+ acetamid (ATA)+ quinát (QUI)+
D-glukarát (GCT)
D-ribosa (RiB)+ inosit (INO)+ pimelas (PIM)+
L-aspartát (ASP)
L-valin (VAL)+ benzoát (BEN)pNP-beta-D-xylosid (CXY)+ glukonát (GDT)+ cukr (D-sacharosa; SUC)+ citrát (CIT)+ sukcinát (SAT)+
L-leucin (LEU)+ putrescin (PUT)+
3- hydroxybenzoát (o3B) pNP-fosforylchólin (CCH)+
Barevný kód pro kolonie koryneformních organismů:
typ č. 60 podle Seilera (1983)
Při způsobu výroby hydroxylovaných pyrazinů nebo hydroxylovaných chinoxalinů se pomocí mikroorganismů převede pyrazin obecného vzorce I
-4CZ 279488 B6
nebo chinoxalin obecného vzorce II
(Π) kde R^ znamená C^-C^alkylovou skupinu nebo atom halogenu a R2, R3, R4 a R5 jsou shodné nebo rozdílné skupiny a znamenají atom vodíku, C^-C^-alkylovou skupinu nebo atom halogenu, na hydroxylovaný pyrazin obecného vzorce III
(ΙΠ) nebo na hydroxylovaný chinoxalin obecného vzorce IV
(IV) kde R
Obohacený produkt se
R5 mají shora uvedený význam, isoluje.
Pro hydroxylaci čeniny obecného vzorce I nebo II.
pyrazinů nebo chinoxalinů se používají slouVýhodně se pomocí uvedených mikroorganismů hydroxylují deriváty pyrazinů nebo chinoxalinů, kde R^ znamená methylovou skupinu, ethylovou skupinu nebo atom chloru a R2 a R3 jsou shodné nebo rozdílné skupiny a znamenají atom vodíku, methylovou skupinu nebo atom chloru.
-5CZ 279488 B6
Obvykle se mikroorganismy před vlastním postupem (reakcí substrátu) kultivují v médiu, které obsahuje růstový substrát.
Růstový substrát 2,5-dimethylpyrazin se vhodně používá v množství od 0,001 do 10 % (hmot./obj.), vztaženo na kultivační médium, výhodně v množství od 0,001 do 5 % (hmot./obj.), přičemž zkratka (hmot./obj.) znamená hmotnost na objem.
Enzymy mikroorganismu, které odpovídají za hydroxylaci, jsou vhodně indukovány 2,5-dimethylpyrazinem.
Sloučenina použitá k indukci může být buď přítomná během reakce heterocyklického substrátu, nebo se zamezí přívod této sloučeniny během reakce. Výhodně se zamezí přívod sloučeniny používané k indukci během reakce heterocyklického substrátu buď uzavřením přívodu, nebo například odstředěním buněk.
Před přidáním substrátu se uvedou buňky vhodně až do optické hustoty 100 při 650 nm, výhodně až do optické hustoty od 10 do 60 při 650 nm.
Jako živné médium pro mikroorganismy lze jak pro kultivaci, tak také pro vlastní způsob použít běžně užívaná média, výhodně se používá médium, jehož složení je uvedeno v Tabulce 1. Vlastní způsob (reakce substrátu) probíhá potom obvykle s buňkami v klidu.
Pyrazin nebo chinoxalin obecného vzorce I nebo II se může přidávat k buněčné suspenzi jednorázově nebo kontinuálně, s výhodou tak, že koncentrace substrátu v kultivačním médiu nepřesáhne 20 % (hmot./obj.). Zvláště výhodně nepřesáhne-li koncentrace substrátu v kultivačním médiu 5 % (hmot./obj.).
Reakce se provádí v rozsahu pH od 4 do 10, výhodně od 6 do 8.
Obvykle se reakce provádí při teplotě od 0 do 50 °C, výhodně při 20 až 40' °C..
Po reakci se hydroxylované heterocykly izolují způsobem známým v oboru, například extrakcí chlorovanými uhlovodíky.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Isolace mikroorganismů metabolizujících 2,5-dimethylpyrazin
Aerobní mikroorganismy metabolizující 2,5-dimethylpyrazin se koncentrují v A+N-mediu (Tabulka 1) s přídavkem 0,1 % (hmot./obj.)
2,5-dimethylpyrazinu jako jediného zdroje uhlíku, dusíku a energie. Obecné postupy pro isolaci mikroorganismů jsou například popsány v G. Drews, Mikrobiologisches Praktikum, 4. vydání, Springer Verlag, 1983.
Jako inokulum se používaly vzorky prsti, z čisticích zařízení, z kompostu a mraveniště. Koncentráty se dají do třepacích baněk při 30 °c. Po trojnásobném přepčkování do čerstvého média se koncentráty rozetřou na stejné médium s přídavkem 16 g agaru na
-6CZ 279488 B6 litr a inkubují se při 30 C. Po několikanásobném rozetření na agarové médium lze izolovat čisté kultury.
Tabulka 1: A+N-medium
Složení (nh4)2so4
Na2HPO4 „ kh2po4
NaCl
MgCl26.H2O
CaCl2.2H2O
FeCl3.6H2O pyridoxalhydrochlorid riboflavin amid kyseliny nikotinové thiaminhydrochlorid biotin kyselina panthothenová p-aminobenzoát kyselina listová vitamin B12
ZnSO4.7H2O
MnCl2.4H2O h3bo3
CoC12.6H20
CuC12.2H2O
NÍC12.6H2O
Na2MoO4·2H2O
EDTANa2.2H2O
FeSO4.7H2O
Koncentrace (mg/1)
000
000
000
000
400
14,5
0,8
Ί0-3
5Ί0-3
5Ί0-3
2Ί0“3
2-10’3
5Ί0-3
5-10-3
2Ί0-3
5*10-3
100·10-3
90Ί0-3
300-103
200-10“3
10Ί0“3
20-10-3
30‘103
5Ί0-3
2*10-3 (pH roztoku se nastaví na hodnotu 7,0)
Příklad 2
Výroba 2,5-dimethyl-3-hydroxypyrazinu z 2,5-dimethylpyrazinu
Rhodococcus erythropolis (DSM-č. 6138) v A+N-médiu s 0,1% (hmot./obj.) 2,5-dimethylpyrazinem sedá do fermentátoru při hodnotě. pH 7. a teplotě 25 °C. Potom se buňky odstředí a rešuspendují v A+N-médiu a nastaví se optická hustota 10 při 650 nm. Tato buněčná suspenze se dá do třepací baňky a smísí se s 92 mmol
-7CZ 279488 B6 •y
2,5-dimethylpyrazinu na litr. Po inkubaci při 25 ”C po dobu 4 hodin na třepačce se prokázalo 83 mmol 2,5-dimethyl-3-hydroxy-pyrazinu na litr, což odpovídá 90% výtěžku.
Příklady 3 až 9 se provádějí stejným a jsou uvedeny v tabulce 2.
způsobem jako příklad 2
Tabulka 2
| Příklad | Substrát | Koncentrace heterocyklu v mediu 1(hmot./obj.) | Reakční doba (h) | Konečný produkt | Výtěžek (%) |
| 3 | 2-methylpyrazin: | 0,2 | 1 | 3-hydroxy-2methylpyrazin | 90 |
| 4·· ' | 2-chlorpyrazin | 0,2 | 24 | 3-hydroxy-2chlorpyrazin | 60 |
| 5 | 2-ethylpyrazin | 0,2 | 24 | 3-hydroxy-2ethylpyrazin | 80 |
| 6 | 2,6-dimethylpyrazin | 0,2 | 1 | 3-hydroxy-2,6dimethylpyrazin | 90 |
| 7 | 2,5,6-trimethylpyrazin | 0,2 | 6 | . 3-hydroxy-2,5,6trimethylpyrazin | 90 |
| 8 | 6-chlor-2,5-di- methylpyrazin | 0,2 | 1 ' | 3-hydroxy-6_ chlor-2,5-dimethylpyrazin | 90 |
| 9 | 2-methylchiiíoxalin | 0,4 | 5 | 3-hydroxy-2methylchinoxalin | 50 |
Průmyslová využitelnost
Mikroorganismy lze použít všude tam, kde je zapotřebí vyrobit hydroxylované pyraziny nebo hydroxylované chinoxaliny. Hydroxylované pyraziny jsou například meziprodukty při výrobě methoxyalkylpyrazinů, které jsou základní složkou aromatických látek. Hydroxylované chinoxaliny jsou například důležitými farmaceutickými meziprodukty.
Claims (7)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Mikroorganismus Rhodococcus erythropolis uložený u DSM s číslem 6138 a mikroorganismus Arthrobacter sp. uložený u DSM s číslem 6137, které jsou schopné růst s 2,5-dimethylpyrazinem jako jediným zdrojem uhlíku, dusíku a energie, a které jako substrát přeměňují pyraziny obecného vzorce I nebo chinoxaliny obecného vzorce II (Π) kde R]_ znamená C1~C4-alkylovou skupinu nebo atom halogenu a R2, Rg, R4 a R5 jsou shodné nebo rozdílné a znamenají atom vodíku, C^-C^alkylovou skupinu nebo atom halogenu, na hydroxylovaný pyrazin obecného vzorce III (ΠΙ) nebo hydroxylovaný chinoxalin obecného vzorce IVRs (IV) kde R^, R2, R3, R4 a R5 mají shora uvedený význam, přičemž se posledně uvedené sloučeniny akumulují v růstovém médiu.-9CZ 279488 B6
- 2. Způsob výroby hydroxylovaných pyrazinů a chinoxalinů, vyznačující se tím, že se pomocí mikroorganismů rodu Rhodococcus se schopnostmi uvedenými v nároku 1, přeměňuje pyrazin obecného vzorce I nebo chinoxalin obecného vzorce II kde Ry znamená C-^-C^-alkylovou skupinu nebo atom halogenu a R2, R3, R4 a R5 jsou shodné nebo rozdílné a znamenají atom vodíku, Cy-C^-alkylovou skupinu nebo atom halogenu, na hydroxylovaný pyrazin obecného vzorce III (III) nebo na hydroxylovaný chinoxalin obecného vzorce IV (IV) kde Rj, R2, R3, R4 a R5 mají shora uvedený význam, a že se obohacený produkt izoluje.
- 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se přeměna provádí pomocí mikroorganismu Rhodococcus erythropolis uloženého u DSM s číslem 6138 a/nebo jeho spontánních mutantů.-10CZ 279488 B6
- 4. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se účinné hydroxylující enzymy mikroorganismu indukují 2,5-dimethylpyrazinem.
- 5. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 2 až 4, vyznačující setím, že se přeměna provádí při jednorázovém nebo kontinuálním přidání substrátu tak, že koncentrace substrátu v kultivačním médiu nepřesáhne 20 % hmot, na objem.
- 6. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že se přeměna provádí při hodnotě pH od 4 do 10.
- 7. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 2 až 6, vyznačující se tím, že se přeměna provádí při teplotách od 0 do 55 °C.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH309190 | 1990-09-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS282491A3 CS282491A3 (en) | 1992-04-15 |
| CZ279488B6 true CZ279488B6 (cs) | 1995-05-17 |
Family
ID=4248425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS912824A CZ279488B6 (cs) | 1990-09-25 | 1991-09-16 | Způsob mikrobiologické výroby hydroxylovaných heterocyklů |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5229278A (cs) |
| EP (1) | EP0477829B1 (cs) |
| JP (1) | JP3193412B2 (cs) |
| AT (1) | ATE124449T1 (cs) |
| CA (1) | CA2052063C (cs) |
| CZ (1) | CZ279488B6 (cs) |
| DE (1) | DE59105850D1 (cs) |
| DK (1) | DK0477829T3 (cs) |
| ES (1) | ES2073636T3 (cs) |
| FI (1) | FI101486B1 (cs) |
| SK (1) | SK278514B6 (cs) |
Families Citing this family (7)
| 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 |
| US5565483A (en) * | 1995-06-07 | 1996-10-15 | Bristol-Myers Squibb Company | 3-substituted oxindole derivatives as potassium channel modulators |
| US6569333B1 (en) * | 1999-06-22 | 2003-05-27 | National Institute For Agro-Environmental Sciences Independent Administrative Institute | Restoring soil and preventing contamination of ground water |
| AU2002220603A1 (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-15 | Lonza A.G. | Biotechnological method for preparing carboxylic acids with a hydroxy-nitrogen heterocycle |
| CN103517803A (zh) | 2011-05-13 | 2014-01-15 | Nfm焊接工程股份有限公司 | 改进的脱水机器及方法 |
| MX2018014250A (es) | 2017-11-21 | 2019-08-16 | Tti Macao Commercial Offshore Ltd | Nebulizador en frio. |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3720768A (en) * | 1971-11-22 | 1973-03-13 | Abbott Lab | Aspergillic acid as an antihypertensive agent |
| US4181724A (en) * | 1978-09-11 | 1980-01-01 | The Upjohn Company | Quinoxalinone compounds useful for expanding the lumina or air passages in mammals |
| DE3242266A1 (de) * | 1982-11-15 | 1984-05-17 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Neue 2-halogen- und 2-cyanpyrazine und verfahren zur herstellung von 2-halogen- und 2-cyanpyrazinen |
| US4738934A (en) * | 1986-05-16 | 1988-04-19 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Method of making indium phosphide devices |
| US4814444A (en) * | 1987-06-19 | 1989-03-21 | Uniroyal Chemical Company, Inc. | Process for the selective reduction of 2-hydroxyquinoxaline-4-oxides |
| DE3903759A1 (de) * | 1989-02-09 | 1990-08-16 | Ruetgerswerke Ag | Verfahren zur herstellung von 2-oxochinolin |
| IE70430B1 (en) * | 1990-02-13 | 1996-11-27 | Lonza Ag | Microbiological oxidation of methyl groups in heterocyclic compounds |
-
1991
- 1991-09-16 CZ CS912824A patent/CZ279488B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1991-09-16 SK SK2824-91A patent/SK278514B6/sk unknown
- 1991-09-19 JP JP23917191A patent/JP3193412B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-23 EP EP91116166A patent/EP0477829B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-23 DE DE59105850T patent/DE59105850D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-23 DK DK91116166.9T patent/DK0477829T3/da active
- 1991-09-23 AT AT91116166T patent/ATE124449T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-09-23 CA CA002052063A patent/CA2052063C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-23 ES ES91116166T patent/ES2073636T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-24 FI FI914477A patent/FI101486B1/fi active
- 1991-09-24 US US07/764,763 patent/US5229278A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-07-27 US US07/919,275 patent/US5284767A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE124449T1 (de) | 1995-07-15 |
| EP0477829A3 (en) | 1993-04-07 |
| DE59105850D1 (de) | 1995-08-03 |
| SK278514B6 (en) | 1997-08-06 |
| FI914477A7 (fi) | 1992-03-26 |
| US5229278A (en) | 1993-07-20 |
| FI101486B (fi) | 1998-06-30 |
| ES2073636T3 (es) | 1995-08-16 |
| JPH04335884A (ja) | 1992-11-24 |
| CA2052063C (en) | 2000-03-28 |
| FI914477A0 (fi) | 1991-09-24 |
| EP0477829B1 (de) | 1995-06-28 |
| US5284767A (en) | 1994-02-08 |
| DK0477829T3 (da) | 1995-08-14 |
| CS282491A3 (en) | 1992-04-15 |
| FI101486B1 (fi) | 1998-06-30 |
| EP0477829A2 (de) | 1992-04-01 |
| CA2052063A1 (en) | 1992-03-26 |
| JP3193412B2 (ja) | 2001-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0530803B1 (en) | Process for producing L-threonine | |
| KR960016135B1 (ko) | L-이소로이신(l-isoleucine)의 제조법 | |
| JP3966583B2 (ja) | 発酵法によるｌ−アミノ酸の製造法 | |
| CZ279790B6 (cs) | Mikrobiologický způsob výroby hydroxylovaných de rivátů pyrazinu | |
| US8361758B2 (en) | Microorganism of Corynebacterium genus having resistance to kanamycin and enhanced L-lysine productivity and method of producing L-lysine using the same | |
| CA2030529C (en) | Production of amino acids by methylotrophic bacillus | |
| CZ279488B6 (cs) | Způsob mikrobiologické výroby hydroxylovaných heterocyklů | |
| EP0531708B1 (en) | Process for producing riboflavin by fermentation | |
| US4636466A (en) | Phenylalanine ammonia lyase-producing microbial cells | |
| US4492756A (en) | Microorganisms of the genus Hyphomicrobium and process for degrading compounds wich contain methyl groups in aqueous solutions | |
| JP3717970B2 (ja) | 発酵法によるｌ−イソロイシンの製造法 | |
| US20040110249A1 (en) | Microorganism for producing riboflavin and method for producing riboflavin using the same | |
| JPH06133787A (ja) | 発酵法によるｌ−イソロイシンの製造法 | |
| KR880002417B1 (ko) | 구아노신의 제조법 | |
| US20040110248A1 (en) | Microorganism for producing riboflavin and method for producing riboflavin using the same | |
| US6261825B1 (en) | Production of amino acids using auxotrophic mutants of methylotrophic bacillus | |
| EP0589285A2 (en) | Process for production of biotin | |
| JP2570313B2 (ja) | 新規微生物 | |
| JP4087919B2 (ja) | ｄ−ビオチンの発酵による製造 | |
| EP0117740A2 (en) | Process for producing L-glutamic acid by fermentation and mutant microorganisms for use therein | |
| US5266482A (en) | Agrobacterium useful for the microbiological process for the production of hydroxylated pyrazine derivatives | |
| EP0567644B1 (en) | Process for producing l-alanine by fermentation | |
| US5266469A (en) | Microbiological process for the production of 6-hydroxynicotinic acid | |
| JP2676741B2 (ja) | 新規微生物 | |
| US5264362A (en) | Microbiological process for the production of 6-hydroxynicotinic acid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20020916 |