DE102005031536A1 - Breaking down emulsifying substances in cell suspensions or cell-free culture medium of biotransformations, comprises adding microorganisms which differ from microorganisms used for biotransformation to cell suspension or cell-free medium - Google Patents

Breaking down emulsifying substances in cell suspensions or cell-free culture medium of biotransformations, comprises adding microorganisms which differ from microorganisms used for biotransformation to cell suspension or cell-free medium Download PDF

Info

Publication number
DE102005031536A1
DE102005031536A1 DE200510031536 DE102005031536A DE102005031536A1 DE 102005031536 A1 DE102005031536 A1 DE 102005031536A1 DE 200510031536 DE200510031536 DE 200510031536 DE 102005031536 A DE102005031536 A DE 102005031536A DE 102005031536 A1 DE102005031536 A1 DE 102005031536A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cell
microorganisms
biotransformation
emulsifying substances
culture medium
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE200510031536
Other languages
German (de)
Other versions
DE102005031536B4 (en
Inventor
Martin Dr. Bertau
Katrin Leppchen
Thomas Dr. Daußmann
Simon Dr. Curvers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Dresden
Original Assignee
Technische Universitaet Dresden
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 Technische Universitaet Dresden filed Critical Technische Universitaet Dresden
Priority to DE200510031536 priority Critical patent/DE102005031536B4/en
Publication of DE102005031536A1 publication Critical patent/DE102005031536A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102005031536B4 publication Critical patent/DE102005031536B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/42Hydroxy-carboxylic acids
    • 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
    • C12P39/00Processes involving microorganisms of different genera in the same process, simultaneously
    • 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
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/62Carboxylic acid esters

Abstract

Breaking down emulsifying substances present in cell suspensions (CS) or in cell-free culture medium (CM) of biotransformations comprises adding microorganisms to CS or CM to break down the emulsifying substances, where these microorganisms are different from the microorganisms used for the biotransformation. Independent claims are also included for the following: (A) use of microorganisms for the break-down of emulsifying substances in CS or CM of a biotransformation; and (B) isolating the products of a biotransformation from CS or CM of a biotransformation, comprising: (a) adding microorganisms, where the microorganisms are for the break-down of the emulsifying substances and which are different from the microorganisms used for the biotransformation; and (b) extracting the product of the biotransformation, using an organic solvent, after incubating CS or CM with the emulsifying substances-decomposing microorganisms.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau von in Zellsuspensionen oder Zellkulturmedien enthaltenen emulgierenden Substanzen, insbesondere zur Anwendung bei der extraktiven Isolierung von organisch-chemischen Verbindungen, welche mittels Biotransformation hergestellt sind. Dies ist besonders relevant bei der Herstellung chiraler Zwischenprodukte für die pharmazeutische Industrie.The The invention relates to a method for degrading in cell suspensions or cell culture media containing emulsifying substances, in particular for use in the extractive isolation of organic chemical Compounds made by biotransformation. This is particularly relevant in the production of chiral intermediates for the Pharmaceutical Industry.

Die biotechnologisch-chemische Synthese von organisch-chemischen Verbindungen mit Hilfe von Mikroorganismen – die sog. „Biotransformation" – ist bekannt (CSUK et al., 1991, YAMADA & SHIMIZU, 1988). Bei der Biotransformation erfolgt die enzymatische Umwandlung einer nicht-natürlichen (xenobiotischen) organisch-chemischen Verbindung (Substrat) in eine andere (Produkt). Die Biotransformation ist eine chemische Reaktion, die durch ein spezielles isoliertes Enzym bzw. Enzymsystem oder ein in Zellen vorliegendes Enzym bzw. Enzymsystem katalysiert wird.The biotechnological-chemical synthesis of organic chemical compounds with the help of microorganisms - the so-called "biotransformation" - is known (CSUK et al., 1991, YAMADA & SHIMIZU, 1988). In the biotransformation, the enzymatic conversion takes place a non-natural one (xenobiotic) organic chemical compound (substrate) in one others (product). Biotransformation is a chemical reaction, by a specific isolated enzyme or enzyme system or an enzyme or enzyme system present in cells is catalyzed.

Erfolgt die enzymatische Umwandlung durch ein in lebenden Zellen vorliegendes Enzym oder Enzymsystem, spricht man auch von einer Ganzzell-Biotransformationen. Bei den lebenden Zellen handelt es sich zumeist um Mikroorganismen wie z.B. Saccharomyces cerevisiae.He follows the enzymatic conversion by a living cell Enzyme or enzyme system, it is also called a whole-cell biotransformations. The living cells are mostly microorganisms such as. Saccharomyces cerevisiae.

Die meisten derartigen Enzyme bzw. Enzymsysteme sind für Stoffwechselabläufe und die Reproduktion der Zellen bzw. Mikroorganismen notwendig und dienen während der Ganzzell-Biotransformation lediglich als Biokatalysatoren für die chemischen Reaktionen (YAMADA & SHIMIZU, 1988). Die katalysierten Stoffumwandlungen verlaufen häufig weitaus spezifischer und selektiver als herkömmliche organische Reaktionen. Diese Vorteile kombiniert mit hohen Raum-Zeit-Ausbeuten, vergleichsweise preiswerten, nachwachsenden Ausgangstoffen sowie einer oftmals besseren Umweltverträglichkeit der Prozesse haben dazu geführt, dass die Anzahl der in der Industrie genutzten Biotransformations-Prozesse enorm anstieg.The Most of such enzymes or enzyme systems are for metabolic processes and the reproduction of the cells or microorganisms necessary and serve while the whole-cell biotransformation merely as biocatalysts for the chemical Reactions (YAMADA & SHIMIZU, 1988). The catalyzed conversions often go far more specific and selective than conventional organic reactions. These Advantages combined with high space-time yields, comparatively inexpensive, renewable starting materials and often better environmental the processes have led to that the number of biotransformation processes used in the industry increase enormously.

Der Schwerpunkt für die Anwendung dieser Technologie liegt in der Herstellung chiraler pharmazeutischer Intermediate. Mittels Ganzzellbiotranformation mit S. cerevisiae werden so beispielsweise β-Hydroxyester durch die Reduktion verschiedener β-Ketoester erhalten. β- Hydroxyester sind eine wichtige Vorstufe bei der Synthese chiraler 4- bzw. 4,5-substituierter 2-Oxazolidinone:

Figure 00020001
The focus for the application of this technology lies in the production of chiral pharmaceutical intermediates. By means of whole-cell biotransformation with S. cerevisiae, for example, β-hydroxy esters are obtained by the reduction of various β-ketoesters. β-Hydroxy esters are an important precursor in the synthesis of chiral 4- and 4,5-substituted 2-oxazolidinones:
Figure 00020001

Bei den Oxazolidinonen handelt es sich um eine Gruppe von Antibiotika mit einem neuen Wirkmechanismus, die insbesondere gegen gram-positive Kokken wie den Methicillinresistenten Staphylococcus aureus eingesetzt werden. Aufgrund der Resistenzentwicklung vieler Keime (v.a. im Krankenhaus) gegenüber gängigen Antibiotika, ist die Entwicklung neuartiger Antibiotika von großer Bedeutung (Zurenko et al., 2001).at the oxazolidinones are a group of antibiotics with a new mechanism of action, especially against gram-positive Cocci such as the methicillin-resistant Staphylococcus aureus used become. Due to the resistance development of many germs (especially in the Hospital) opposite common Antibiotics, the development of novel antibiotics is of great importance (Zurenko et al., 2001).

Weitere Beispiele sind die stereoselektive Reduktion von 2-Cyclopentanoncarbonsäure-ethylester zu (1R,2S)-cis-2-Hydroxycyclopentancarbonsäure-ethylester durch eine Ganzzellbiotransformation mit Saccharomyces cerevisiae, die stereoselektive Reduktion von 4-Chloracetessigester durch eine Ganzzellbiotransformation mit Saccharomyces cerevisiae, die stereoselektive Reduktion von 4,4,4-Trifluoracetessigester durch eine Ganzzellbiotransformation mit Saccharomyces cerevisiae oder die stereoselektive Reduktion von Acetonylaceton durch eine Ganzzellbiotransformation mit Lactobacillus kefir.Further Examples are the stereoselective reduction of ethyl 2-cyclopentanonecarboxylate to ethyl (1R, 2S) -cis-2-hydroxycyclopentanecarboxylate by whole cell biotransformation with Saccharomyces cerevisiae, the stereoselective reduction of 4-Chloracetessigester by a Whole-cell biotransformation with Saccharomyces cerevisiae, the stereoselective Reduction of 4,4,4-trifluoroacetoacetate by whole cell biotransformation with Saccharomyces cerevisiae or the stereoselective reduction of acetonylacetone by whole cell biotransformation with Lactobacillus kefir.

Verschiedene Verfahren zur Aufarbeitung von Biotransformationsprodukten aus der Kulturbrühe von Mikroorganismen sind aus der Literatur bekannt bzw. bereits von den Erfindern publiziert (Haberland et al, 2002; Bertau, 2001; Davoli et al., 1999 und dort zitierte Literatur).Various Process for the treatment of biotransformation products from the broth of microorganisms are known or already known from the literature published by the inventors (Haberland et al, 2002; Bertau, 2001; Davoli et al., 1999 and references cited therein).

Die Produkte von Biotransformationen werden mit überwiegender Mehrheit für die Herstellung pharmakologischer Wirkstoffe eingesetzt, was zur Folge hat, dass diese Probleme bei der Produktgewinnung nicht nur ökonomischer Natur sind, sondern sich auch auf die pharmakologische Wirksamkeit des Endproduktes auswirken.The Products of biotransformations are overwhelmingly used for manufacturing used pharmacological agents, with the result that these problems in product recovery not only more economical Nature, but also on the pharmacological efficacy of the final product.

In der Regel werden nach Abschluss der Ganzzell-Biotransformation die rohprodukthaltigen Kulturbrühen (Zellsuspensionen) bis zur Trockene eingeengt und die Biotransformationsprodukte anschließend mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert. Gegebenenfalls erfolgt vor der Einengung ein Zellseparationsschritt.In usually after completion of the whole cell biotransformation the crude product-containing culture broths (Cell suspensions) concentrated to dryness and the biotransformation products subsequently with an organic solvent extracted. Optionally, prior to concentration, a cell separation step occurs.

Bei diesen Verfahren wird das Biotransformationsprodukt durch lipophile Zellbestandteile in erheblichem Maße verunreinigt, was aufwändige Reinigungsoperationen notwendig macht. Nach dem Stand der Technik wird meist ein thermisches Reinigungsverfahren (Destillation) angewandt, um das gewünschte Produkt von den lipophilen Zellbestandteilen zu trennen.at This process is the biotransformation product by lipophilic Cell constituents are contaminated to a considerable degree, resulting in time-consuming cleaning operations necessary. According to the prior art is usually a thermal Purification process (distillation) applied to the desired product to separate from the lipophilic cell components.

Für wasserdampfflüchtige Verbindungen werden bei diesem Verfahren in Abhängigkeit von ihrer Wasserdampfflüchtigkeit partielle Verlustraten von bis zu 90% beobachtet. Um schwerflüchtige Produkte durch Destillation von den lipophilen Zellbestandteilen abzutrennen sind regelmäßig auch im Hochvakuum hohe Temperaturen (70 °C bis 130 °C) notwendig. Unter diesen Bedingungen kann es zur Bildung reaktiver Nebenprodukte kommen, was u.a. dazu führen kann, dass das Biotransformationsprodukt eine geringere Produktreinheit aufweist. Ebenfalls kann es zum partiellen Verlust der Stereoisomerenreinheit kommen. Dies hat bis zu 80 % Verlust an gewünschtem Produkt zur Folge. Daneben birgt die Bildung reaktiver Spezies Gefahrenpotentiale im Bereich der Arbeitssicherheit.For steam-volatile compounds become in this process depending on their Wasserdampffflüchtigkeit Partial loss rates of up to 90% observed. To low-volatility products separated by distillation from the lipophilic cell components are regular too in high vacuum high temperatures (70 ° C to 130 ° C) necessary. In these conditions It may lead to the formation of reactive by-products, which u.a. to to lead may indicate that the biotransformation product has lower product purity. It may also result in partial loss of stereoisomeric purity come. This results in up to 80% loss of the desired product. In addition, the formation of reactive species poses potential dangers in the Occupational safety area.

Alternativ erfolgt zur Isolierung des Biotransformationsprodukts aus der Kulturbrühe nach der Ganzzell-Biotransformation zunächst ein sog. Zellseparationsschritt, d.h. die in der Zellsuspension enthaltenen Zellen werden mittels Zentrifugation, Filtration, etc. abgetrennt. Im Anschluss werden die Biotransformationsprodukte mit organischen Lösungsmitteln, z.B. Ether, aus dem wässrigen zellfreien (Kultur-)Medium extrahiert. Dazu muss üblicherweise ein bis zu zehnfacher Überschuss an organischem Lösungsmittel zur wässrigen Phase zugegeben werden.alternative takes place to isolate the biotransformation product from the culture broth the whole-cell biotransformation, a so-called cell separation step, i.e. the cells contained in the cell suspension are determined by Centrifugation, filtration, etc. separated. Following will be the biotransformation products with organic solvents, e.g. Ether, off the aqueous cell-free (culture) medium extracted. This usually has an up to tenfold surplus on organic solvent to the aqueous phase be added.

Problematisch dabei ist, dass bei der Zugabe des organischen Lösungsmittels zum zellfreien Kulturmedium Gel- und Schleimbildungsphänomene auftreten. Diese stellen eine zentrale Komplikation bei der Isolierung der mikrobiell hergestellten chiralen pharmazeutichen Intermediate aus Ganzzellbiotransformationen dar und haben mitunter drastische Auswirkungen auf die Wiedergewinnungsrate.Problematic it is that when adding the organic solvent to the cell-free Culture medium Gel and Schleimbildungsphänomene occur. These pose a central complication in the isolation of microbially produced chiral pharmaceutical intermediates from Ganzzellbiotransformen represents and sometimes have drastic effects on the recovery rate.

Im Labormaßstab kann der Gel- und Schleimbildung durch Zentrifugation des Gemisches aus wässrigem zellfreiem Medium und Ether begegnet werden (Davoli et al., 1999 und dort zitierte Literatur). Diese Methode ist allerdings bereits im Labormaßstab eindeutig gefahrbelastet und für die Anwendung im Großmaßstab untauglich.in the laboratory scale can gel and slime formation by centrifugation of the mixture from watery cell-free medium and ether (Davoli et al., 1999 and cited literature). This method is already in the laboratory scale clearly dangerous and for the application on a large scale unfit.

Die Gel- und Schleimbildung bei der Extraktion mit organischen Lösungsmitteln ist auf das Vorhandensein emulgierender Agentien in der Zellsuspension bzw. im zellfreien Kulturmedium nach der Zellseparation zurückzuführen.The Gel and slime formation during extraction with organic solvents is due to the presence of emulsifying agents in the cell suspension or in cell-free culture medium after cell separation.

Die Anwesenheit emulgierender Agentien bei der Extraktion erniedrigt die Effizienz der Extraktion bezüglich Quantität und Reinheit des zu isolierenden Produkts. Gleichzeitig führt die Anwesenheit von emulgierender Agentien zur Bildung von über mehrere Wochen bzw. Monaten stabilen Gelen oder Schleimen.The Presence of emulsifying agents decreased during extraction the efficiency of the extraction regarding quantity and purity of the product to be isolated. At the same time leads the Presence of emulsifying agents to form over several Weeks or months of stable gels or mucus.

Als Bestandteil dieser emulgierenden Agentien wurden die sog. Bioemulgatoren identifiziert. Dabei handelt es sich um oberflächenaktive Substanzen, die von den zur Ganzzell-Biotransformation genutzten Mikroorganismen als Reaktion auf den durch die xenobiotischen Substrate bzw. Produkte hervorgerufenen Zellstress aktiv gebildet werden. Sie werden klassifiziert in Glycopeptide, Lipopeptide und Glykolipide.When Part of these emulsifying agents were the so-called bio-emulsifiers identified. These are surface-active substances that from those to whole-cell biotransformation used microorganisms in response to by the xenobiotic Substrates or products caused cell stress actively formed become. They are classified into glycopeptides, lipopeptides and Glycolipids.

DE 103 29 819 A1 offenbart ein Verfahren zur enzymatischen Spaltung dieser Bioemulgatoren durch den Einsatz von Hydrolasen. Vor der Extraktion wird der Zellsuspension eine Hydrolasekomponente zugesetzt. Alternativ erfolgt der Zusatz der Hydrolasekomponente nach einem Zellseparationsschritt zum zellfreien Kulturmedium. Der Zusatz der Hydrolase dient in einem anschließenden Inkubationsschritt dem enzymatischen Abbau der von den Zellen ausgeschiedenen Bioemulgatoren. Nach der Inkubation erfolgt dann die Extraktion mit dem organischen Lösungsmittel. Die Ausbildung von über Tagen bis Monaten stabilen Gelen bei der Extraktion mit organischen Lösungen wird durch die hydrolytische Spaltung der Bioemulgatoren unterbunden. DE 103 29 819 A1 discloses a process for the enzymatic cleavage of these bioemulsifiers by the use of hydrolases. Before extraction, a hydrolase component is added to the cell suspension. Alternatively, the addition of the hydrolase component takes place after a cell separation step to the cell-free culture medium. In a subsequent incubation step, the addition of the hydrolase serves for the enzymatic degradation of the bioemulsifiers excreted by the cells. After incubation, extraction with the organic solvent then takes place. The formation of over days to months of stable gels in the extraction with organic solutions is prevented by the hydrolytic cleavage of Bioemulgatoren.

Die für die enzymatische Deemulgation eingesetzten Hydrolasen müssen jedoch zuvor zeit- und kostenintensiv aus der Zelle isoliert und gereinigt werden.The for the However, enzymatic deemulgation hydrolases used must be previously time and costly isolated from the cell and cleaned.

Bei der Extraktion mit organischen Lösungsmitteln werden Phasenseparationszeiten von 30 Minuten erzielt, wenn Pronase E von Streptomyces criseus im zellfreien Medium eingesetzt wird. Wenn Protease N-01 von Bacillus subtilis in der Hefesuspension eingesetzt wird, werden Phasenseparationszeiten von 60 Minuten erzielt. Um eine kontinuierliche Extraktion des Produktes im Mischabsetzer im technischen Maßstab zu realisieren, sind allerdings Phasenseparationszeiten von maximal 60 Sekunden erforderlich.at extraction with organic solvents Phase separation times of 30 minutes are achieved when Pronase E of Streptomyces criseus is used in cell-free medium. When protease N-01 from Bacillus subtilis is used in the yeast suspension phase separation times of 60 minutes are achieved. Around a continuous extraction of the product in the mixer in the technical scale however, phase separations of maximum are to be realized 60 seconds required.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Abbau von in Zellsuspensionen bzw. im zellfreien Kulturmedium enthaltenen emulgierenden Substanzen bereitzustellen, das die Phasenseparationszeiten bei der Extraktion mit organischen Lösungsmitteln auf einen kommerziell-technisch sinnvollen Zeitmassstab verkürzt und somit eine kontinuierliche Extraktion ermöglicht.task The invention therefore provides a method of degrading in cell suspensions or in the cell-free culture medium emulsifying substances provide the phase separation times during extraction with organic solvents shortened to a commercially-technically meaningful time scale and thus allowing a continuous extraction.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Abbau von emulgierenden Substanzen, die in Zellsuspensionen oder im zellfreien Kulturmedium von Ganzzell-Biotransformationen enthalten sind, wobei der Zellsuspension oder dem zellfreien Kulturmedium Mikroorganismen zugesetzt werden. Die Mikroorganismen, die zum Abbau der emulgierenden Substanzen zugesetzt werden, unterscheiden sich dabei von den Mikroorganismen, die zur Ganzzell-Biotransformation eingesetzt werden.According to the invention Task solved by a process for degrading emulsifying substances, which in cell suspensions or in the cell-free culture medium of whole cell biotransformations containing the cell suspension or the cell-free culture medium Microorganisms are added. The microorganisms that degrade are added to the emulsifying substances differ thereby from the microorganisms leading to the whole cell biotransformation be used.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass die emulgierenden Substanzen, die in Zellsuspensionen bzw. im zellfreien Kulturmedium von Ganzzell-Biotransformationen enthalten sind, nicht nur aus den bekannten sog. Bioemulgatoren bestehen, sondern dass weitere, nicht identifizierte emulgierende Agentien, die sich durch Hydrolasen nicht oder nur unvollständig spalten lassen, in Zellsuspensionen bzw. im zellfreien Kulturmedium von Biotransformationen enthalten sind.Surprisingly It has been found that the emulsifying substances contained in cell suspensions or contained in the cell-free culture medium of whole cell biotransformations are, not only consist of the known so-called. Bioemulgatoren, but that other, unidentified emulsifying agents, which do not split by hydrolases or only incompletely in cell suspensions or in the cell-free culture medium of Biotransformations are included.

Daher verbleibt auch nach der Spaltung der Bioemulgatoren durch Hydrolasen eine emulgierende Restaktivität in Zellsuspensionen bzw. in zellfreien Medien, die dazu führt, dass bei der Extraktion mit organischen Lösungsmitteln nach DE 103 29 819 A1 keine ausreichend kurzen Phasenseparationszeiten erzielt werden, die eine kontinuierliche Extraktion mit organischen Lösungsmitteln im Mischabsetzer (Mixer-Settler) ermöglichen würden.Therefore, even after the cleavage of the bioemulsifiers by hydrolases remains an emulsifying residual activity in cell suspensions or in cell-free media, which leads to that in the extraction with organic solvents after DE 103 29 819 A1 no sufficiently short phase separation times are achieved, which would allow a continuous extraction with organic solvents in the mixer settler (mixer-settler).

Bislang waren neben den Bioemulgatoren keine weiteren Komponenten, die in Zellsuspensionen bzw. zellfreien Medien enthalten sind, als emulgierende Substanzen bekannt. Über die Natur der die emulgierende Restaktivität verursachenden Spezies, die eine kontinuierliche Extraktion im Mischabsetzer verhindern, ist bis dato nichts bekannt. Emulgierenden Eigenschaften von Mono-, Oligo- und Polysacchariden bzw. freien Fettsäuren, Peptiden oder Proteinen konnten nicht nachgewiesen werden. Diese wären außerdem einer hydrolasevermittelten Spaltung zugänglich. Insbesondere, weil sich die meisten Biomoleküle, in jedem Falle aber bekannte amphiphile Biomoleküle, durch Hydrolasen spalten lassen.So far In addition to the bioemulsifiers, there were no other components in the product Cell suspensions or cell-free media are included, as emulsifying Substances known. about the nature of the species that causes the emulsifying residual activity, the is a continuous extraction in Mischabsetzer prevent is nothing known until now. Emulsifying properties of mono-, Oligo- and polysaccharides or free fatty acids, peptides or proteins could not be proven. These would also be a hydrolase-mediated Cleavage accessible. In particular, because most biomolecules, but in any case known amphiphilic biomolecules, split by hydrolases.

Überraschenderweise wurde ebenfalls gefunden, dass emulgierende Agentien, die in Zellsuspensionen bzw. in zellfreien Medien von Ganzzell-Biotransformationen enthalten sind, durch den Zusatz von Mikroorganismen abgebaut werden. Die Mikroorganismen, die zum Abbau der emulgierenden Substanzen zugesetzt werden, unterscheiden sich dabei von den Mikroorganismen, die zur Ganzzell-Biotransformation eingesetzt werden.Surprisingly was also found to be emulsifying agents in cell suspensions or in cell-free media of whole-cell biotransformations are degraded by the addition of microorganisms. The Microorganisms that are added to break down the emulsifying substances be different from the microorganisms that contribute to Whole cell biotransformation can be used.

Neben dem Abbau der Bioemulgatoren durch das Hydrolasesystem der zur Deemulgation eingesetzten Mikroorganismen werden auch die nicht durch Hydrolasen abbaubaren anderen noch in der Zellsuspension bzw. im zellfreien Kulturmedium enthaltenen emulgierenden Agentien abgebaut. Dadurch wird die Phasenseparationszeit bei der Extraktion vorteilhaft so weit verringert, dass eine kontinuierliche Extraktion des Produktes – beispielsweise im Mischabsetzer-möglich ist.Next the degradation of bioemulsifiers by the hydrolase system to the de-emulsification The microorganisms used are also not affected by hydrolases degradable others still in the cell suspension or in the cell-free Culture medium containing emulsifying agents degraded. Thereby For example, the phase separation time during extraction will be advantageous far less that continuous extraction of the product - for example in the mixer-possible is.

Wird beispielsweise eine Zellsuspension von Saccharomyces cerevisiae, die zur Ganzzell-Biotransformation eingesetzt wurde, zunächst einem Zellseparationsschritt unterzogen und anschließend das zellfreie Kulturmedium mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert, so erfolgt die vollständige Phasenseparation in 20 Sekunden, sofern das zellfreie Kulturmedium vor der Extraktion mit Bacillus subtilis – Zellen inkubiert wurde. Wird die Zellsuspension von Saccharomyces cerevisiae, die zur Ganzzell-Biotransformation eingesetzt wurde, ohne vorherigen Zellseparationsschritt direkt mit Bacillus subtilis inkubiert und im Anschluss mit organischem Lösungsmittel extrahiert, erfolgt die Phasenseparation innerhalb von 50 bis 60 Sekunden.Becomes for example, a cell suspension of Saccharomyces cerevisiae, the whole cell biotransformation was used, first subjected to a cell separation step and then the cell-free culture medium extracted with an organic solvent, so done the complete Phase separation in 20 seconds, provided the cell-free culture medium was incubated with Bacillus subtilis cells prior to extraction. Becomes the cell suspension of Saccharomyces cerevisiae, which is used for whole-cell biotransformation was used without prior cell separation step directly incubated with Bacillus subtilis followed by organic solvent extracted, the phase separation occurs within 50 to 60 Seconds.

Weiterhin ist die Deemulgation mit Mikroorganismen vorteilhaft mit geringeren Kosten verbunden als die bekannte Deemulgation mittels Hydrolasen. Mikroorganismen wie B. subtilis lassen sich in der Regel unter einfachen Bedingungen problemlos anzüchten. Vorzugsweise werden nicht-pathogene Mikroorganismen eingesetzt. Während für die enzymatische Deemulgation die Hydrolasen aus der Zelle zeit- und kostenintensiv isoliert und gereinigt werden müssen, können bei der mikrobiellen Deemulgation die ganzen Zellen eingesetzt werden.Furthermore, the de-emulsification with microorganisms is advantageously associated with lower costs than the known de-emulsification by means of hydrolases. Microorganisms such as B. subtilis can usually be easily grown under simple conditions. Preferably, non-pathogenic microorganisms are used. While for the enzymatic de-emulsification, the hydrolases from the cell have to be isolated and purified in a time- and cost-intensive manner, the whole cells can be used in the microbial de-emulsification.

Vorteilhaft bleibt durch den erfindungsgemäßen Abbau der emulgierenden Agentien das nach dem Stand der Technik beobachtete Problem der Gel- und Schleimbildung bei Zugabe des organischen Extraktionsmittels aus. Im erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich bei der Extraktion kein signifikanter Übertritt lipophiler Zellbestandteile in die organische Phase nachweisen.Advantageous remains due to the degradation of the invention of the emulsifying agents observed in the prior art Problem of gel and slime formation on addition of the organic extractant out. In the method according to the invention let yourself during extraction no significant conversion of lipophilic cell components prove in the organic phase.

Gleichzeitig wird nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Volumen an organischem Lösungsmittel, das kleiner ist als das Volumen der wässrige Phase, bei der nachfolgenden Extraktion eine Phasenseparation beobachtet. Aus ökologischen und ökonomischen Gründen ist das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Volumen an Lösungsmittel daher bevorzugt kleiner als das zur Extraktion verwendete Volumen des Zellkulturmediums oder der Zellsuspension.simultaneously will after implementation the method according to the invention with a volume of organic solvent that is smaller as the volume of the aqueous Phase, observed in the subsequent extraction phase separation. From ecological and economic establish this is in the process according to the invention used volumes of solvent therefore preferably smaller than the volume used for extraction of the cell culture medium or the cell suspension.

Dank der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ausbleibenden Gel- und Schleimbildung enthält die organische Phase nach der Extraktion nahezu reines Produkt in maximaler Ausbeute. Dadurch kann sogar auf Aufreinigungsschritte, die sich nach dem Stand der Technik an die Extraktion anschließen, verzichtet werden. Nach erfolgter Extraktion muss lediglich das zur Extraktion verwendete leichtflüchtige Lösungsmittel in üblicher Weise, z. B. durch Destillation, von der schwerflüchtigen Produktkomponente abgetrennt werden. Diese Abtrennung kann schonend bei niedrigen Temperaturen (25 °C bis 35 °C) und Drücken (600–1030 hPa) erfolgen.thanks in the inventive method Lack of gel and slime formation contains the organic phase after extraction of almost pure product in maximum yield. Thereby can even on purification steps, which vary according to the state of Connect technology to the extraction, be waived. To extraction has to be done only for extraction volatile solvent in the usual way, z. B. by distillation, separated from the semi-volatile product component become. This separation can be gentle at low temperatures (25 ° C to 35 ° C) and To press (600-1030 hPa).

Durch die Einsparung aufwändiger Reinigungsschritte werden die Personal- und Materialkosten reduziert und die Ausbeute an Produkt erhöht. Gleichzeitig reduziert sich durch die ausbleibende Gel- und Schleimbildung auch die zur Extraktion notwendige Menge an Lösungsmittel. Vorteilhaft ist das zur Extraktion verwendete Lösungsmittel nach Abtrennung des Produkts so rein, dass es für Folgextraktionen ohne vorherige Reinigung wieder eingesetzt werden kann bzw. im Kreislauf geführt werden kann. Die dadurch erreichte Reduktion an verbrauchtem Lösungsmittel ist ein weiterer ökonomischer und ökologischer Vorteil.By the saving more complex Cleaning steps reduce the personnel and material costs and the yield of product increased. At the same time reduced by the absence of gel and slime also the amount of solvent necessary for the extraction. Is advantageous the solvent used for extraction After separation of the product so pure that it is for subsequent extractions without prior Cleaning can be used again or be recycled can. The resulting reduction in spent solvent is another economic and more ecological Advantage.

Dadurch, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einen thermischen Reinigungsschritt (Destillation) zur Aufreinigung des Produkts verzichtet werden kann, treten beim erfindungsgemäßen Verfahren keine thermisch bedingten Nebenreaktionen auf. Vorteilhaft wird dadurch die Ausbeute und Reinheit des Produkts erhöht und insbesondere die Bildung von unerwünschten Stereoisomeren verhindert.Thereby, that with the inventive method to a thermal purification step (distillation) for purification can be dispensed with the product occur in the process of the invention no thermally induced side reactions. Becomes advantageous thereby increasing the yield and purity of the product and in particular the formation of unwanted Prevents stereoisomers.

Durch den Verzicht auf den thermischen Reinigungsschritt wird auch die Arbeitssicherheit deutlich erhöht, da nun auch thermolabile Produkte ohne die Gefahr der Bildung reaktiver Nebenprodukte aufgearbeitet werden können.By the waiver of the thermal cleaning step is also the Work safety significantly increased, because now also thermolabile products without the risk of formation more reactive By-products can be worked up.

Bevorzugt handelt es sich bei den Mikroorganismen, die zur Ganzzell-Biotransformation eingesetzt werden, um Hefezellen oder Bakterien. Besonders bevorzugt werden Hefen der Gattung Saccharomyces oder Candida bzw. Bakterien der Gattung Lactobacillus oder Escherichia eingesetzt, besonders bevorzugt sind dabei Sacharomyces cerevisiae, Lactobacillus kefir oder Escherichia coli. Algen sind ebenfalls zur Ganzzell-Biotransformation geeignet.Prefers these are the microorganisms that cause whole-cell biotransformation be used to yeast cells or bacteria. Especially preferred are yeasts of the genus Saccharomyces or Candida or bacteria of the genus Lactobacillus or Escherichia, especially Sacharomyces cerevisiae, Lactobacillus kefir are preferred or Escherichia coli. Algae are also for whole-cell biotransformation suitable.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Deemulgation ist nicht nur bei der Aufarbeitung von Ganzzell-Biotransformationen anwendbar, sondern auch zur Aufarbeitung von Biotransfomationen, bei denen Enzyme statt Mikroorganismen bzw. ganzen Zellen zur Biokatalyse eingesetzt werden, da in Enzympräparationen, die aus Mikroorganismen gewonnen wurden, in der Regel ebenfalls emulgierende Agentien enthalten sind, die bei der Extraktion mit organischen Lösungsmitteln zur Gel- und Schleimbildung führen. Dies trifft insbesondere für technische Enzympräparationen zu.The inventive method Deemulsification is not only in the processing of whole-cell biotransformations applicable, but also for the processing of biotransfomations, in which enzymes instead of microorganisms or whole cells for biocatalysis used in enzyme preparations, usually derived from microorganisms as well emulsifying agents are included in the extraction with organic solvents lead to gel and slime formation. This is especially true for technical enzyme preparations to.

Die Auswahl der im erfindungsgemäßen Verfahren zum Abbau der emulgierenden Substanzen eingesetzten Mikroorganismen wird durch den zur Biotransformation verwendeten Mikroorganismus und das zu isolierende Produkt bestimmt. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Bakterien, besonders bevorzugt um solche, die der Gattung Bacillus, Pediococcus oder Rhodococcus angehören, besonders bevorzugt sind Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici und Rhodococcus erythopolis.The Selection of the method according to the invention for the degradation of the emulsifying substances used microorganisms is due to the microorganism used for biotransformation and determines the product to be isolated. Preferably it is These are bacteria, particularly preferably those that the Genus Bacillus, Pediococcus or Rhodococcus, especially preferred are Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici and Rhodococcus erythopolis.

Zur Aufarbeitung der durch eine Ganzzell-Biotransformation mit Saccharomyces cerevisiae erfolgten Reduktion von Acetessigsäureethylester zu Hydroxybuttersäureethylester eignet sich beispielsweise insbesondere die Inkubation des zellfreien Kulturmediums mit Bacillus subtilis als deemulgierenden Mikroorganismus.For working up by a whole cell biotransformation with Saccharomyces cerevisiae done Reduction of ethyl acetoacetate to ethyl hydroxybutyrate, for example, is particularly suitable for incubation of the cell-free culture medium with Bacillus subtilis as a de-emulsifying microorganism.

Wird der die emulgierenden Agentien abbauende Mikroorganismus direkt – ohne Zellseparationsschritt – der Zellsuspension zugesetzt und inkubiert, könnten die in der Zellsuspension enthaltenen Mikroorganismen, die zur Ganzzell-Biotransformation eingesetzt werden, die deemulgierenden Mikroorganismen als weitere Kohlenstoff- und Energiequelle nutzen, so dass die deemulgierenden Eigenschaften der die emulgierenden Agentien abbauenden Mikroorganismen vermindert werden.Becomes the microorganism degrading the emulsifying agents directly - without cell separation step - the cell suspension added and incubated the microorganisms contained in the cell suspension for whole-cell biotransformation be used, the de-emulsifying microorganisms as another Use carbon and energy source, leaving the de-emulsifying Properties of the microorganisms degrading the emulsifying agents be reduced.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt daher die Inkubation mit den die emulgierenden Agentien abbauenden Mikroorganismen nicht mit der Zellsuspension, sondern mit dem zellfreien Kulturmedium, nachdem zuvor ein Zellseparationsschritt, z.B. einer Zentrifugation oder einer Filtration, durchgeführt wurde.In a preferred embodiment Therefore, the incubation with the emulsifying agents degrading microorganisms not with the cell suspension, but with the cell-free culture medium after a cell separation step, e.g. centrifugation or filtration.

Die Inkubation mit den Mikroorganismen, die zum Abbau der emulgierenden Agentien zugesetzt werden, erfolgt vorzugsweise unter Bedingungen, die das Wachstum der zum Abbau der emulgierenden Agentien zugesetzten Mikroorganismen reduzieren. Dadurch wird die Synthese eigener, störender Bioemulgatoren bzw. emulgierender Agentien durch die zur Deemulgation eingesetzten Mikroorganismen reduziert und dennoch werden die vorhandenen emulgierenden Agentien als einzige Kohlenstoff- und Energiequelle verwertet.The Incubation with the microorganisms that degrade the emulsifying Agents are added, is preferably carried out under conditions which increase the growth of emulsifying agents added Reduce microorganisms. This will make the synthesis of your own, disturbing Bioemulgatoren or emulsifying agents by those used for de-emulsification Microorganisms are reduced and yet the existing emulsifying Agents are used as the sole source of carbon and energy.

Wird Bacillus subtilis als Mikroorganismus zum Abbau der emulgierenden Agentien verwendet, so erfolgt die Inkubation vorzugsweise unter sauerstofflimitierten Bedingungen. Für die Schaffung sauerstofflimitierten Bedingungen werden die Inkubationsgefäße dabei beispielsweise luftdicht abgeschlossen, so dass nur der restliche Sauerstoff über dem Medium genutzt werden kann.Becomes Bacillus subtilis as a microorganism to degrade the emulsifying Agents used, the incubation is preferably carried out under oxygen-limited conditions. For the creation of oxygen-limited Conditions become the incubation vessels, for example, airtight completed, leaving only the remaining oxygen above the Medium can be used.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Inkubation des zellfreien Mediums mit B. subtilis so, dass die Konzentration an Trockengewicht B. subtilis im zellfreien Medium zwischen 0,04 und 0,06 % (w/v) beträgt. Bevorzugt wird die Inkubation bei einer Temperatur von 25°C bis 37°C, besonders bevorzugt bei 30 °C sowie einem pH-Wert zwischen pH 6 und pH 7, besonders bevorzugt zwischen pH 6,4 und 6,8 durchgeführt.In a preferred embodiment incubation of the cell-free medium with B. subtilis is done in such a way that the concentration of dry weight B. subtilis in cell-free medium between 0.04 and 0.06% (w / v). The incubation is preferred at a temperature of 25 ° C up to 37 ° C, especially preferred at 30 ° C and a pH between pH 6 and pH 7, particularly preferred between pH 6.4 and 6.8.

Werden Pediococcus acidilactici bzw. Rhodococcus erythropolis als Mikroorganismen zum Abbau der emulgierenden Agentien verwendet, so erfolgt die Inkubation vorzugsweise unter aeroben Bedingungen. Für die Schaffung eines aeroben Milieus wurden die Gefäße unter sterilen Bedingungen in geeigneter Weise luftdurchlässig verschlossen. Dabei zeigten Pediococcus acidilactici und Rhodococcus erythropolis eine vollständige Phasenseparation nach 80 s bzw. 180 s.Become Pediococcus acidilactici or Rhodococcus erythropolis as microorganisms used to degrade the emulsifying agents, the incubation takes place preferably under aerobic conditions. For the creation of an aerobic Milieus were the vessels below Sterile conditions suitably closed air permeable. It showed Pediococcus acidilactici and Rhodococcus erythropolis a complete Phase separation after 80 s or 180 s.

Nach Beendigung der Inkubation mit den zum Abbau der emulgierenden Substanzen eingesetzten Mikroorganismen erfolgt vorzugsweise direkt die Extraktion mit dem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise mit tert.-Butylmethylether.To Termination of the incubation with the degradation of the emulsifying substances used microorganisms is preferably carried out directly the extraction with the organic solvent, preferably with tert-butyl methyl ether.

Durch die nachfolgenden Figuren und Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert:By the following figures and embodiments will be the invention explained in more detail:

Ausführungsbeispiel 1:Embodiment 1

Deemulgation von zellfreiem KulturmediumDeemulsification of cell-free culture medium

Biotransformation von Acetessigsäureethylester mit Saccharomyces cerevisiaebiotransformation of acetoacetic acid ethyl ester with Saccharomyces cerevisiae

13% (w/v) S. cerevisiae (Würfelhefe) wird in einer Lösung bestehend aus 10% (w/v) Saccharose und 1 % (w/v) Calciumcarbonat und Leitungswasser suspendiert. Nach einer Wachstumsphase von 30 min unter aeroben Bedingungen bei 30°C und einer Rührgeschwindigkeit von 100 U/min wird der Acetessigsäureethylester über einen Zeitraum von 44 h zudosiert. Nach Beendigung der Zudosierung wird die Kulturbrühe unter den gleichen Bedingungen für weitere 4 h kultiviert, um eine vollständige Reduktion des Acetessigsäureethylesters zum Hydroxybuttersäureethylester zu gewähren.13% (w / v) S. cerevisiae (cube yeast) will be in a solution consisting of 10% (w / v) sucrose and 1% (w / v) calcium carbonate and tap water suspended. After a growth phase of 30 min under aerobic conditions at 30 ° C and a stirring speed of 100 U / min, the ethyl acetoacetate over a Period of 44 h added. After completion of the dosing is the culture broth under the same conditions for further cultured for a further 4 h to complete reduction of ethyl acetoacetate to hydroxybutyric acid ethyl ester to grant.

Vorkultur von Bacillus subtilispreculture of Bacillus subtilis

Für die Herstellung der Vorkulturen wird ein Vereinzelungsausstrich von B. subtilis auf Hefenährbouillon-Agar hergestellt und für 48 h bei 30°C kultiviert. Von der bewachsenen Agarplatte wird eine einzelne Kolonie in die Vorkultur, eine Hefenährbouillon, überführt. Die Vorkultur wird bei 30°C und 150 U/min kultiviert bis die optische Dichte bei 600 nm 0,8 Absorptionseinheiten entspricht.For the preparation of the precultures is a separation smear of B. subtilis on yeast nutrient Ion agar prepared and cultured for 48 h at 30 ° C. From the overgrown agar plate, a single colony is transferred to the preculture, a yeast broth. The preculture is cultivated at 30 ° C and 150 U / min until the optical density at 600 nm corresponds to 0.8 absorbance units.

Inkubation des zellfreien Mediums mit B. subtilisIncubation of the cell-free Medium with B. subtilis

Die Kulturbrühe wird für jeweils 20 min bei 3000 × g und 20000 × g zentrifugiert, um die Hefezellen vollständig abzutrennen. Für die Inkubation des zellfreien Mediums wird das 1,6-fache Volumen an Vorkultur B. subtilis bei 3000 × g zentrifugiert. Die Zellen werden geerntet und dem zellfreien Medium zugeben, so dass die Konzentration an Trockengewicht B. subtilis im zellfreien Medium 0,044% (w/v) beträgt. Die Inkubation des zellfreien Mediums mit B. subtilis erfolgt sauerstofflimitiert für 48 h bei 30°C und 100 U/min. Für die Schaffung sauerstofflimitierten Bedingungen werden die Inkubationsgefäße luftdicht abgeschlossen, so dass nur der restliche Sauerstoff über dem Medium genutzt werden kann. Unter diesen Bedingungen ist das Wachstum der Bazillen und damit auch die Synthese eigener, störender Bioemulgatoren reduziert, und dennoch werden die Bioemulgatoren der Hefe als einzige Kohlenstoff- und Energiequelle verwertet.The broth is for each 20 min at 3000 × g and 20000 × g centrifuged to completely separate the yeast cells. For the incubation of the cell-free medium becomes 1.6 times the volume of preculture B. subtilis at 3000 × g centrifuged. The cells are harvested and the cell-free medium so that the concentration of dry weight B. subtilis in the cell-free medium is 0.044% (w / v). The incubation of the cell-free Medium with B. subtilis is oxygen-limited for 48 h at 30 ° C and 100 rpm. For To create oxygen-limited conditions, the incubation vessels become airtight completed, leaving only the remaining oxygen above the Medium can be used. Under these conditions is growth the bacilli and thus the synthesis of their own, disturbing Bioemulgatoren reduced, and yet the yeast's bio-emulsifiers are the only ones Carbon and energy source recycled.

Aufarbeitung der Inkubationsbrühe durch Extraktionworkup the incubation broth by extraction

Nach Beendigung der Inkubation wird die Inkubationsbrühe direkt durch dreimalige Extraktion mit tert. Butylmethylether aufgearbeitet, die organische Phase über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter Vakuum entfernt. Die Phasenseparation nach Inkubation mit B. subtilis ist nach 20 s vollständig.To Termination of the incubation is the incubation broth directly by three times Extraction with tert. Butyl methyl ether worked up, the organic Phase over Dried magnesium sulfate and the solvent removed under vacuum. The phase separation after incubation with B. subtilis is after 20 s completely.

Ausführungsbeispiel 2:Embodiment 2:

Deemulgation einer ZellsuspensionDeemulsification of a cell suspension

Die Biotransformation von Acetessigsäureethylester mit Saccharomyces cerevisiae und die Vorkultur von Bacillus subtilis erfolgen analog zu Ausführungsbeispiel 1. Die Bacillus subtilis-Zellen werden geerntet und direkt zur S. cerevisiae-Zellsuspension zugeben. Die Inkubation und die Aufarbeitung der Inkubationsbrühe durch Extraktion erfolgen analog Ausführungsbeispiel 1. Die Phasenseparation nach Inkubation mit B. subtilis ist nach 50 bis 60 s vollständig.The Biotransformation of ethyl acetoacetate with Saccharomyces cerevisiae and the preculture of Bacillus subtilis take place analogously to the embodiment 1. The Bacillus subtilis cells are harvested and added directly to the S. cerevisiae cell suspension. The incubation and the work-up of the incubation broth by Extraction carried out analogously to the embodiment 1. Phase separation after incubation with B. subtilis is after 50 to 60 s complete.

Literaturverzeichnis:Bibliography:

  • Bertau, M., Bürli, M., Hungerbühler, E., Wagner, P. (2001) A novel highly stereoselective synthesis of chiral 5- and 4,5-substituted 2-oxazolidinones. Tetrahedron: Asymmetry 12, 2103-2107.Bertau, M., Bürli, M., Hungerbühler, E., Wagner, P. (2001) A novel highly stereoselective synthesis of chiral 5- and 4,5-substituted 2-oxazolidinones. Tetrahedron: Asymmetry 12, 2103-2107.
  • Davoli, P.; Forni, A.; Moretti, I.; Prati, F.; Torre, G. (1999) (R)-(1) and (S)-(2) ethyl 4,4,4-trifluoro-3-hydroxy butanoate by enantioselective Baker's yeast reduction. Enzyme Microb. Technol. 25, 149-152.Davoli, P .; Forni, A .; Moretti, I .; Prati, F .; Torre, G. (1999) (R) - (1) and (S) - (2) ethyl 4,4,4-trifluoro-3-hydroxy butanoate by enantioselective Baker's yeast reduction. Enzyme Microb. Technol. 25, 149-152.
  • Haberland, J.; Hummel, W.; Daussmann, T.; Liese, A. (2002) New continuous production process for enantiopure (2R,5R)-hexanediol. Org. Proc. Res. Dev. 6, 458-462.Haberland, J .; Hummel, W .; Daussmann, T .; Liese, A. (2002) New continuous production process for enantiopure (2R, 5R) -hexanediol. Org. Proc. Res. Dev. 6, 458-462.
  • Jörg, G.; Leppchen, K; Daußmann, T; Bertau, M. (2004) A novel convenient procedure for extractive work-up of whole-cell biotransformations using de-emulsifying hydrolases Biotechnol. Bioeng. 87, 525-536.Jörg, G.; Leppchen, K; Daußmann, T; Bertau, M. (2004) A novel convenient procedure for extractive work-up of whole-cell biotransformation using de-emulsifying hydrolases Biotechnol. Bioeng. 87, 525-536.
  • Yamada, H.; Shimizu, S. (1988) Mikrobielle und enzymatische Verfahren zur Produktion biologisch und chemisch wertvoller Verbindungen. Angew. Chem. 100, 640-661.Yamada, H .; Shimizu, S. (1988) Microbial and Enzymatic Process for the production of biologically and chemically valuable compounds. Angew. Chem. 100, 640-661.

Claims (11)

Verfahren zum Abbau von emulgierenden Substanzen, die in Zellsuspensionen oder im zellfreien Kulturmedium von Biotransformationen enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellsuspension oder dem zellfreien Kulturmedium zum Abbau der emulgierenden Substanzen Mikroorganismen zugesetzt werden, wobei die Mikroorganismen, die zum Abbau der emulgierenden Substanzen zugesetzt werden, sich von den Mikroorganismen, die zur Biotransformation eingesetzt werden, unterscheiden.Process for the degradation of emulsifying substances contained in cell suspensions or in the cell-free culture medium of biotransformations, characterized in that microorganisms are added to the cell suspension or the cell-free culture medium for degrading the emulsifying substances, wherein the microorganisms added to degrade the emulsifying substances differ from the microorganisms used for biotransformation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroorganismen, die zur Biotransformation eingesetzt werden, Hefezellen, Algen oder Bakterien sind.Method according to claim 1, characterized in that that the microorganisms used for biotransformation Yeast cells, algae or bacteria are. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hefezellen, die zur Biotransformation eingesetzt werden, der Gattung Saccharomyces oder Candida angehören oder dass die Bakterien, die zur Ganzzell-Biotransformation eingesetzt werden, der Gattung Lactobacillus oder Escherichia angehören.Method according to claim 2, characterized in that that the yeast cells used for biotransformation belonging to the genus Saccharomyces or Candida or that the bacteria, which are used for whole-cell biotransformation, the genus Lactobacillus or Escherichia belong. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroorganismen, die zum Abbau der emulgierenden Substanzen eingesetzt werden, Bakterien sind.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the microorganisms that degrade the emulsifying substances be used, bacteria are. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bakterien, die zum Abbau der emulgierenden Substanzen eingesetzt werden, der Gattung Bacillus, Pediococcus oder Rhodococcus angehören.Method according to claim 4, characterized in that that the bacteria used to break down the emulsifying substances belonging to the genus Bacillus, Pediococcus or Rhodococcus. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bakterien, die zum Abbau der emulgierenden Substanzen eingesetzt werden, ausgewählt sind aus Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici und Rhodococcus erythopolis.Method according to claim 5, characterized in that that the bacteria used to break down the emulsifying substances be selected are from Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici and Rhodococcus erythopolis. Verwendung von Mikroorganismen zum Abbau emulgierender Substanzen in Zellsuspensionen oder im zellfreien Kulturmedium von Biotransformationen.Use of microorganisms to degrade emulsifying Substances in cell suspensions or in the cell-free culture medium of Biotransformations. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroorganismen, die zum Abbau der emulgierenden Substanzen eingesetzt werden, Bakterien sind.Use according to claim 7, characterized that the microorganisms that degrade the emulsifying substances be used, bacteria are. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bakterien, die zum Abbau der emulgierenden Substanzen eingesetzt werden, der Gattung Bacillus, Pediococcus oder Rhodococcus angehören.Use according to claim 8, characterized that the bacteria used to break down the emulsifying substances belonging to the genus Bacillus, Pediococcus or Rhodococcus. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bakterien, die zum Abbau der emulgierenden Substanzen eingesetzt werden, ausgewählt sind aus Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici und Rhodococcus erythopolis.Use according to claim 9, characterized that the bacteria used to break down the emulsifying substances be selected are from Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici and Rhodococcus erythopolis. Verfahren zur Isolierung von Produkten einer Biotransformation aus einer Zellsuspension oder dem zellfreien Kulturmedium einer Biotransformation, dadurch gekennzeichnet, dass a. zum Abbau emulgierender Substanzen der Zellsuspension oder dem zellfreien Kulturmedium Mikroorganismen zugesetzt werden, wobei die Mikroorganismen, die zum Abbau der emulgierenden Substanzen zugesetzt werden, sich von den Mikroorganismen, die zur Biotransformation eingesetzt werden, unterscheiden und b. das Produkt der Biotransformation nach der Inkubation der Zellsuspension oder des zellfreien Kulturmediums mit den die emulgierenden Substanzen abbauenden Mikroorganismen mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert wird.Process for the isolation of products of a biotransformation from a cell suspension or cell-free culture medium Biotransformation, characterized in that a. for degradation emulsifying substances of the cell suspension or the cell-free Culture medium microorganisms are added, the microorganisms, which are added to the degradation of the emulsifying substances themselves of the microorganisms used for biotransformation, distinguish and b. the product of biotransformation incubation of the cell suspension or the cell-free culture medium with the microorganisms degrading the emulsifying substances with an organic solvent is extracted.
DE200510031536 2005-06-30 2005-06-30 A method of isolating products of biotransformation from a cell suspension or the cell-free culture medium Expired - Fee Related DE102005031536B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510031536 DE102005031536B4 (en) 2005-06-30 2005-06-30 A method of isolating products of biotransformation from a cell suspension or the cell-free culture medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510031536 DE102005031536B4 (en) 2005-06-30 2005-06-30 A method of isolating products of biotransformation from a cell suspension or the cell-free culture medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102005031536A1 true DE102005031536A1 (en) 2007-01-04
DE102005031536B4 DE102005031536B4 (en) 2007-10-18

Family

ID=37545128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510031536 Expired - Fee Related DE102005031536B4 (en) 2005-06-30 2005-06-30 A method of isolating products of biotransformation from a cell suspension or the cell-free culture medium

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005031536B4 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009014586A1 (en) 2009-03-24 2010-09-30 Technische Universität Bergakademie Freiberg Use of alginite as a filtrating agent in the processing of liquid phase of fermentation, reaction media of whole-cell biotransformation, reaction media resulting from reactions with microorganisms and in food technology
DE102009022251A1 (en) 2009-05-20 2010-11-25 Technische Universität Bergakademie Freiberg Purification of organic compounds from reaction mixtures of preferably biotransformation and fermentation process, comprises adding a cationic surfactant to the reaction mixture

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2007205A (en) * 1977-08-24 1979-05-16 Alfa Laval Ab Processing of Effluent from Palm Fruit Extraction
US4432887A (en) * 1980-09-08 1984-02-21 Zajic James E De-emulsification agents of microbiological origin
US4704360A (en) * 1983-11-30 1987-11-03 Petroleum Fermentations Enzymatic degradation of lipopolysaccharide bioemulsifiers
US6171500B1 (en) * 1998-04-22 2001-01-09 Petrozyme Technologies Inc. Biological process for breaking oil-water emulsions
DE10329819A1 (en) * 2003-06-25 2005-01-20 Technische Universität Dresden Isolating organic compounds from cell cultures, useful for recovering chiral intermediates for pharmaceuticals, includes organic extraction, after incubation with hydrolase to destroy bioemulsifiers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2007205A (en) * 1977-08-24 1979-05-16 Alfa Laval Ab Processing of Effluent from Palm Fruit Extraction
US4432887A (en) * 1980-09-08 1984-02-21 Zajic James E De-emulsification agents of microbiological origin
US4704360A (en) * 1983-11-30 1987-11-03 Petroleum Fermentations Enzymatic degradation of lipopolysaccharide bioemulsifiers
US6171500B1 (en) * 1998-04-22 2001-01-09 Petrozyme Technologies Inc. Biological process for breaking oil-water emulsions
DE10329819A1 (en) * 2003-06-25 2005-01-20 Technische Universität Dresden Isolating organic compounds from cell cultures, useful for recovering chiral intermediates for pharmaceuticals, includes organic extraction, after incubation with hydrolase to destroy bioemulsifiers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009014586A1 (en) 2009-03-24 2010-09-30 Technische Universität Bergakademie Freiberg Use of alginite as a filtrating agent in the processing of liquid phase of fermentation, reaction media of whole-cell biotransformation, reaction media resulting from reactions with microorganisms and in food technology
DE102009022251A1 (en) 2009-05-20 2010-11-25 Technische Universität Bergakademie Freiberg Purification of organic compounds from reaction mixtures of preferably biotransformation and fermentation process, comprises adding a cationic surfactant to the reaction mixture

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005031536B4 (en) 2007-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3424440C2 (en)
EP1999264A2 (en) Method for the enzymatic production of 2-hydroxy-2-methyl carboxylic acids
DE102006010994A1 (en) Process for the enzymatic preparation of chiral alcohols
AU2016287537A1 (en) Use of Microbacterium strains for the production of antibacterial agents
DE3344085C2 (en) Optically active Ï-substituted β-hydroxybutyric acid derivatives and process for their preparation
EP0164573B1 (en) Process for the production of cyclopropane carboxylic acids
EP2089530B1 (en) Process for the preparation of (4s)-3,4-dihydroxy-2,6,6-trimethyl-cyclohex-2-enone and derivatives thereof employing the azoarcus phenylethanol dehydrogenase
US10017797B2 (en) Continuous biotransformation of substituted aromatic carboxylic acids to their selective aldehydes and alcohols
DE69722624T2 (en) THE BIO-RESOLUTION ON N-ACYLAZETIDINE-2-CARBONIC ACIDS
DE102005031536B4 (en) A method of isolating products of biotransformation from a cell suspension or the cell-free culture medium
DE69813053T2 (en) Process for the preparation of optically active azetidine-2-carboxylic acid derivatives
DE2445581C3 (en) Process for the preparation of D-gluconic acid-dlactam
DE69730444T2 (en) PROCESS FOR PREPARING OPTICALLY ACTIVE N-BENZYL-3-PYRROLIDINOLS
EP0583687A2 (en) Method for the preparation of substituted methoxyphenols and microorganisms therefore
DE10329819B4 (en) Process for the extractive isolation of organic components from cell suspensions and cell-free media
EP2054510A2 (en) Enantioselective representation of aliphatic acyclic esters and ketones
DE2058371A1 (en) Process for the preparation of 6-aminopenicillanic acid
DE69817763T2 (en) Process for the biological resolution of racemates
DE102008064574B4 (en) Process for the preparation of 2R1 (S) -1-one compounds by enone reduction
DE102011006459B4 (en) Process for the enzymatic synthesis of aromatic aldehydes or ketones
JPS58212790A (en) Biochemical preparation of (s)-(-)-alpha-cyano-3-phenoxybenzyl alcohol
DE2924006A1 (en) CULTURAL BROTH, EXTRACT, ACTIVE SUBSTANCE MIXTURE AND ACTIVE SUBSTANCES AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
DE102009014586A1 (en) Use of alginite as a filtrating agent in the processing of liquid phase of fermentation, reaction media of whole-cell biotransformation, reaction media resulting from reactions with microorganisms and in food technology
DE102006010254A1 (en) Enzyme-catalyzed hydrolysis of optically active 2-hydroxy-4- (methylthio) butyric acid nitrile
DD253433A1 (en) METHOD OF GROWING BACTERIAL CELLS WITH TYPM REMOVAL COMPOUNDS FOR PHENOLE

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130101