DE2163791A1 - Process for the preparation of 7-amino-3-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid and its esters - Google Patents
Process for the preparation of 7-amino-3-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid and its estersInfo
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Description
27 Doshomachi 2-chome, Higashi-ku, Osaka (Japan). 27 Doshomachi 2-chome, Higashi-ku, Osaka (Japan) .
Verfahren zur Herstellung_von 7-cephem-·*!-carbonsäure und ihrer EsterProcess for the production of 7-cephem- · *! - carboxylic acid and their esters
Die Erfindung·' "betrifft die Herstellung von 7-Amino~3-methylcephemverbindungen, insbesondere ein Verfahrsn zur Herstellung von 7-Amino~3~methyl-3-cephem-4"Carbünsäure der Formel (I) oder ihrer Ester aus 7-Acylamido~3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure oder ihren Estern durch enzymatische H-Deacylierung.The invention relates to the production of 7-amino-3-methylcephem compounds, in particular a process for the production of 7-amino-3-methyl-3-cephem-4 "carbonic acid of formula (I) or its esters from 7-acylamido ~ 3-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid or their esters by enzymatic H-deacylation.
Me als Produkt gewünschte 7~Amino-3-methyI-3-caphem-4-carbonsäure der FormelMe desired 7-amino-3-methyl-3-caphem-4-carboxylic acid as the product the formula
ΓτΓτ
ÖOOHÖOOH
oder ihr Bster an der 4-Oarboxylgruppe ist als wichtiges Zwischenprodukt für die Synthesen von Cephalospo· rinen mit breitem antibiotischem Spektrum, z.B. Cephalexin, bekannt. 'or their best at the 4-carboxyl group is important Intermediate product for the synthesis of cephalosporins with a broad antibiotic spectrum, e.g. cephalexin, known. '
Es ist bekannt, daß die Verbindung (I) oder ihr Ester . clurqh. Hydrolyse von 7~Phenoxyaoetaraido-3~It is known that the compound (I) or its ester . clurqh. Hydrolysis of 7 ~ phenoxyaoetaraido-3 ~
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methyl~3-cephem-4-carbonsäureester oder durch reduzierende Eliminierung der Acetoxygruppe aus 7-Aminocephalosporansäure oder ihrem Ester hergestellt werden kann. Beim erstgenannten Verfahren ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, spezifisch die endständige Säureamidbindung an der 7-Stellung abzuspalten, ohne andere Teile des Moleküls zu beeinträchtigen. Insbesondere muß in'Fällen, in denen die Verbindung (i) gewünscht wird, der Esterrest ein ganz spezielles Radikal sein, das leicht hydrolysierbar ist. Ferner schwankt die Ausbeute der gewünschten Verbindung selbst bei einer geringen Abweichung von den Reaktions-■ bedingungen. Beim letztgenannten Verfahren ist die Ausbeute noch niedriger als beim erstgenannten Verfahren. Keines der bekannten Verfahren ist somit für die Großherstellung geeignet.methyl ~ 3-cephem-4-carboxylic acid ester or by reducing Elimination of the acetoxy group from 7-aminocephalosporanic acid or its ester. However, difficulties arise with the first-mentioned method specifically to cleave off the terminal acid amide bond at the 7-position without damaging other parts of the molecule affect. In particular, in cases in which the compound (i) is desired, the ester radical must be completely be a special radical that is easily hydrolyzable. Furthermore, the yield of the desired compound varies even with a slight deviation from the ■ reaction conditions. In the latter process, the yield is even lower than in the first-mentioned procedure. None of the known processes is therefore suitable for large-scale production suitable.
Von der Anmelderin wurde das erstgenannte Verfahren ausgeweitet, jedoch in völlig verschiedener Weise mit Hilfe eines Enzymsystems von Mikroorganismen, wobei die Ausbildung eines großtechnisch durchführbaren Verfahrens gelang, bei dem an der T-Acylamido^-methyl-J-cephem-^-carbonsäure oder ihrem Ester eine Spaltung der Säureamidbindung an der 7-Stellung vorgenommen wird, und bei dem tei Verwendung des Esters als Substrat die Esterbindung an der 4-Stellung weiter gespalten werden kann, wobei die Verbindung (I) erhalten wird.The first-mentioned method has been expanded by the applicant, but with the help of completely different ways an enzyme system of microorganisms, whereby the development of an industrially feasible process succeeded, in the case of the T-acylamido ^ -methyl-J-cephem - ^ - carboxylic acid or its ester a cleavage of the acid amide bond at the 7-position is carried out, and when the ester is used as a substrate, the ester bond at the 4 position can be further split, with the connection (I) is obtained.
Untersuchungen der verschiedensten Mikroorganismen haben ergeben, daß Mikroorganismen, die die gewünschte 7-Amino-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure oder ihren Ester aus 7-Acylaraido-3-methyl-3-cepheni-4-carbonsäure oder ihrem Ester zu bilden vermögen, sehr häufig in der Natur oder in Kulturhinterlegungsstellen unter den Kleinpilzen, Hefen und Bakterien einschließlich der Actinomyceten s^kr vorkommen. ·Investigations of the most varied of microorganisms have shown that microorganisms which produce the desired 7-amino- 3-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid or its ester from 7-acylaraido-3-methyl-3-cepheni-4-carboxylic acid or its ester are able to form, occur very frequently in nature or in cultural deposit sites among the small mushrooms, yeasts and bacteria including the Actinomycetes s ^ kr. ·
Es wurde ferner gefunden, daß diese Umwandlung auf die Fähigkeit der Mikroorganismen zurückzuführen ist, aus-It has also been found that this conversion is due to the Ability of the microorganisms to
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schließlich die Amidbindung zu hydrolysieren, wenn 4-Carbonsäure als Substrat verwendet wird,.und entweder ausschließlich die Säurearaidbindung öder sowohl die■Säureamidbindung als auch die Carbonsäureesterbindung zu hydrolysieren, wenn der ^-Carbonsäureester das Substrat ist.eventually hydrolyze the amide bond, though 4-carboxylic acid is used as substrate, and either only the acidic bond or both the acid amide bond as well as hydrolyze the carboxylic acid ester bond when the ^ -carboxylic acid ester is the substrate.
Durch Untersuchungen der Anmelderin wurde bestätigt, daß diese Mikroorganismen, sehr häufig beispielsweise in den folgenden Gattungen vorkommen: Aureobasidium, Anthracobia, Ascotricha, Acremonium, Actinomucor, Alternaria, Aegerita, Beauveria, Botryotinia, Byssochlamys, Botryosphaeria, Corynespora, Cunninghamella, Cylindrocarpon, Cylindrocladium, Colletotrichum, Cylindrocephalum, Cercospora, Ceratocystis, Cephalosporium, Cladosporium, Cöniochaeta, Chaetonium, Chrysosporium, Cephaloascus, Diaporthe, Daedaleopsis,. Däctylaria, Emericellopsis, Pusariura, Griphosphaeria, Gibberella, Glomerella, Isaria, Microascus, Neurospora, Pestalotiopsis, Pyrenophora, Pseudoplea, Papularia, Pleospora, Pellucularia, Rosellinia, Septoria, Sclerotium, Sartorya, Trichometasphaeria, Taphrina, TaIaromyees, Verticillium, Nocardia, Streptomyces, Escherichia, Bacillus, Xanthomonas, Pseudomonas, Protaminobacter, Mycoplana, Aeromouas, Acetpbacter, Rhodotorula, Cryptococcus, Nadsonia, Saccharomycodes und Saccharomyces. Im Hinblick auf die Wirksamkeit der Umwandlungsaktivität, d.h. die Reaktionsgeschwindigkeit, werden die Bakterien bevorzugt, von denen sind die der Gattungen Escherichia, Bacillus, Xanthomonas, Pseudomonas, Protaminobacter, Mycoplana und Aeromonas.besonders vorteilhaft.Investigations by the applicant have confirmed that these microorganisms, for example, occur very frequently in the following genera: Aureobasidium, Anthracobia, Ascotricha, Acremonium, Actinomucor, Alternaria, Aegerita, Beauveria, Botryotinia, Byssochlamys, Botryosphaeria, Corynespora, Cunninghamella, Cylindrocarpon, Cylindrocladium, Colletotrichum, Cylindrocephalum, Cercospora, Ceratocystis, Cephalosporium, Cladosporium, Cöniochaeta, Chaetonium, Chrysosporium, Cephaloascus, Diaporthe, Daedaleopsis ,. Däctylaria, Emericellopsis, Pusariura, Griphosphaeria, Gibberella, Glomerella, Isaria, Microascus, Neurospora, Pestalotiopsis, Pyrenophora, Pseudoplea, Papularia, Pleospora, Pellucularia, Rosellinia, Septoria, Sclerotium, Sartorya, Trichometasphaeria, Taphrina, TaIaromyees, Verticillium, Nocardia, Streptomyces, Escherichia, Bacillus, Xanthomonas, Pseudomonas, Protaminobacter, Mycoplana, Aeromouas, Acetpbacter, Rhodotorula, Cryptococcus, Nadsonia, Saccharomycodes and Saccharomyces. With regard to the effectiveness of the conversion activity, i.e. the rate of reaction, preferred bacteria are those of the genera Escherichia, Bacillus, Xanthomonas, Pseudomonas, Protaminobacter, Mycoplana and Aeromonas. Particularly beneficial.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird ■7-Phenyl-acetamido- oder T-Phenoxyacetamido-i-methyl-^-cephem-^carbonsäure oder ihre Ester mit einer Kulturbrühe des Mikroorganismus oder einem verarbeiteten oder behandelten Bestandteil der Kulturbrühe in einem wässrigen Medium zusammengeführt.In the method according to the invention ■ 7-phenyl-acetamido- or T-phenoxyacetamido-i-methyl - ^ - cephem- ^ carboxylic acid or their esters with a culture broth of the microorganism or a processed or treated ingredient the culture broth combined in an aqueous medium.
Als AusgöngHvarbindung, die als Substrat dient, wird somit 7-PhenylGcutamido-3-methyl-3-cGph(5m-4-carbOnsäure,As an output bond, which serves as a substrate, is thus 7-PhenylGcutamido-3-methyl-3-cGph (5m-4-carbonic acid,
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ein Ester dieser Säure verwendet.. Die HersteHuing diieseor Ausgangsverbindungen erfolgt beispielsweise; durete Wmwauad— lung aus den entsprechenden 6-AGylami.äöpaniG,iHan;säuire>« estern, über ihre S-Oxyde,. wie in<- der WoS^Ao-PatentscftElft 3 275 626 und- in der belgischen Patentschrift; W7 Ϊ1;©' beschrieben,,an ester of this acid is used .. The HersteHuing diieseor Output connections are made for example; allowed Wmwauad— from the corresponding 6-AGylami.äöpaniG, iHan; säuire> « esters, via their S-oxides. as in <- der WoS ^ Ao-PatentscftElft 3,275,626 and in Belgian patent specification; W7 Ϊ1; © ' described ,,
Die Ausgangsverbindung kann in Form der freien; Säure oder. als Natriumsalz, Kaliufflsalz, Amm©niumsalz, Antxnsalz, öd'er eines anderen Salzes eingesetzt Werdieno Beispiele van: " Estern, die als: Ausgangs Verbindungen geeignet sind',, sindJ Alkylester (z.B. Methylester, Äthylester, Butylester und Hexylester), substituierte Alkylester (z.B. Methylthi-e— methylester, Methylsulfenylmethylester,. Methylsulfonyl— methyles.ter, Chlormethylester, Brommethylester und: Trichloräthylester, "bei denen also der Substituent ein Alkyl— thlorest, Alkylsulfenylrest, Alkylsulfonylrest, Halogenatom usv/ο ist) und Aralkylester' (z„B„ Benzylester oder Phenyläthylester).The starting compound can be in the form of the free; Acid or. as sodium salt, potassium salt, ammonium salt, antioxidant salt, or Another salt used Werdieno examples of: "Esters which are suitable as: starting compounds' ,, areJ Alkyl esters (e.g. methyl esters, ethyl esters, butyl esters and Hexyl esters), substituted alkyl esters (e.g. methylthi-e- methyl ester, methylsulfenyl methyl ester ,. Methylsulfonyl- methyles.ter, chloromethyl ester, bromomethyl ester and: trichloroethyl ester, "in which the substituent is an alkyl- thlorest, alkylsulfenylrest, alkylsulfonylrest, halogen atom etc. Phenylethyl ester).
Der Mikroorganismus kann aus den gesammelten Kulturen, die in öffentlichen Kultursammelinstituten verfügbar sindi, . ' ausgewählt oder auch vom Boden, aus Abwasser, Seewasser,, " Flüssen, Früchten, Luft oder anderen Quellen nach- an sich bekannten Verfahren isoliert werden. Nach den Erfahrungen der Anmelderin ist diese Auswahl beispielsweise' nach d;en folgenden Verfahren leicht möglichiThe microorganism can be obtained from the collected cultures that are available in public cultural collection institutesi, . 'selected or from the ground, from sewage, seawater ,, "After rivers, fruits, air or other sources known methods can be isolated. According to the experience the applicant is this selection, for example 'after d; en The following procedures are easily possible
Die zu untersuchenden Stämme werden in 20 ml eines wässrigen Mediums aerob unter den in Beispiel 1 genannten Bedingungen kultiviert, die in Abhängigkeit davon, ob die Stämme Bakterien, Actinomyceten, ICleinpilze oder Hefen sind, unterschiedlich sind«The strains to be examined are in 20 ml of an aqueous Medium cultivated aerobically under the conditions mentioned in Example 1, depending on whether the Strains of bacteria, actinomycetes, small fungi or yeasts are, are different "
MikroorganismusMicroorganism
Zusammensetzung des Kulturmediums Composition of the culture medium
Kultivierungcultivation
Bakterienbacteria
1$ Fleischextrakt, 1$ Pepton, 0,5$ Mononatrium-L-glutamat, 0,05$ Phenylessigsäure (gegebenenfalls auch Phenoxyessigsäure), PH 7,21 $ meat extract, 1 $ peptone, 0.5 $ monosodium L-glutamate, 0.05 $ phenylacetic acid (possibly also phenoxyacetic acid), P H 7.2
1-2 Tage bei 28-370C1-2 days at 28-37 0 C
Fungi oder ActinomycetenFungi or actinomycetes
3$ Saccharose, 0,2$ NaNO,, 0,1$ K2HPO4, 0,05$ KCl, 0,05$ MgSO4.7H2O, 0,01$ 'PeSO,.7H2O, 0,5$ Hefeextrakt, 0,5$ Pepton, 0,5$ Maisquellwasser, 0,05$ Phenoxyessigsäure (oder gegebenenfalls Phenylessig. säure), ρ-ΰ 6,03 $ sucrose, 0.2 $ NaNO ,, 0.1 $ K 2 HPO 4 , 0.05 $ KCl, 0.05 $ MgSO 4 .7H 2 O, 0.01 $ 'PeSO, .7H 2 O, 0 , 5 $ yeast extract, 0.5 $ peptone, 0.5 $ corn steep liquor, 0.05 $ phenoxyacetic acid (or phenylacetic acid, if applicable), ρ-ΰ 6.0
4 Tage bei
280C4 days at
28 0 C
HefenYeasts
5$ Saccharose, 0,05$ 2 0,1$ CaNO3, 0,025$ MgSO4 7E2O, 0,012$ KCl, pH 6,05 $ sucrose, 0.05 $ 2 0.1 $ CaNO 3 , 0.025 $ MgSO 4 7E 2 O, 0.012 $ KCl, p H 6.0
2 Tage bei 28°C2 days at 28 ° C
Zur Kultur wird eine Lösung von 20 mg eines Substrats (Methyl-7-phenylacetamido- oder 7-Phenoxyacetamido-3-methyl· 3-cephem-4-carboxylat) in 0,4 ml Aceton gegeben. Das Gemisch wird dann 16 Stunden bei 280C geschüttelt■> Ein sehr geringer Teil (z.B. 0,01 ml) des erhaltenen Gemisches wird der Dünnsci.ichtchromatographie an Kieselgel unterworfen und mit Methanol-Aceton (Volumenverhältnis 1:2) bis zu einer Länge von 10 cm entwickelt. Das Chromatogranim wird mit Ultraviolettlicht bestrahlt, um die wichtigen Flecken zu finden. Unter den vorstehend genannten speziellen Bedingungen können die jeweiligen Rf-Werte des Substrats und der Produkte vorher beispielsweise wie folgt bestimmt werden:A solution of 20 mg of a substrate (methyl 7-phenylacetamido- or 7-phenoxyacetamido-3-methyl.3-cephem-4-carboxylate) in 0.4 ml of acetone is added to the culture. The mixture is then shaken for 16 hours at 28 0 C ■> A very small proportion (for example, 0.01 ml) of the mixture obtained is subjected to the Dünnsci.ichtchromatographie on silica gel with methanol-acetone (volume ratio 1: 2) up to a length developed by 10 cm. The chromatogranim is irradiated with ultraviolet light to find the important spots. Under the special conditions mentioned above, the respective Rf values of the substrate and the products can be determined beforehand, for example, as follows:
badbath
30/0 98830/0 988
0,86 für Methyl-7-phenylacetamido- oder 7-Phenoxyacet-0.86 for methyl-7-phenylacetamido- or 7-phenoxyacet-
amido-3-methyl-3-cephem-4-carboxylatamido 3-methyl-3-cephem-4-carboxylate
0,65 für Methyl^-amino^-methyl^-cephem^-carboxylat 0,42 für 7-Amino-3-ciethyl-3-cephera-4-car"bonsäure0.65 for methyl ^ -amino ^ -methyl ^ -cephem ^ -carboxylate 0.42 for 7-amino-3-ciethyl-3-cephera-4-carboxylic acid
Im vorstehenden Beispiel wird somit das Reaktionsgemisch gewählt, das einen Qder mehrere Flecken "bei Rf 0,65 und/ oder Rf 0,42 ergab. Dieses G-emisch wird durch eine Säule von Harzperlen aus Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisat. (z.B. das im Handel erhältliche Produkt "Amberlite XAD-2",In the above example, the reaction mixture is chosen that one Q of several spots "at Rf 0.65 and / or Rf 0.42. This G-emic becomes through a pillar of resin beads made from styrene-divinylbenzene copolymer. (e.g. the commercially available product "Amberlite XAD-2",
»\ Hersteller Rohm & Haas Co0, USA) von etwa 10 mm Durchmesser und 100 mm Länge geleitet. Die mit 40 ml V/asser eluierten 'Fraktionen werden aufgefangen, und die Gesamtausbeute an Produkten wird durch UY-Absorption bei einer Wellenlänge von 260 mu gemessen. Wenn die Messung ergibt, daß die Ausbeute 10$ oder höher ist, bezogen auf die eingesetzte Menge des Substrats, gilt der zur Bildung des Reaktionsgemisches verwendete untersuchte Mikroorganismus als geeignet für das Verfahren gemäß der Erfindung. »\ Manufacturer Rohm & Haas Co 0 , USA) with a diameter of about 10 mm and a length of 100 mm. The fractions eluted with 40 ml v / water are collected and the total yield of products is measured by UY absorption at a wavelength of 260 μm. If the measurement shows that the yield is $ 10 or higher, based on the amount of substrate used, the microorganism investigated used to form the reaction mixture is considered suitable for the process according to the invention.
Verfahren B (Vereinfachtes Verfahren) ' Procedure B (simplified procedure) '
Auf die vorstehend beschriebene Weise wird eine Kultur jedes zu testenden Stammes angesetzt. Zu 5 ml der Kultur- * brühe wird eine Lösung von 50 mg eines Substrats (z.B. T-Phenylacetamiäo^-methyl^-cephem^-carbonsäure) in 1 ml eines 0,25-molaren Phosphatpuffers (pH 7,0) gegeben. Das Gemisch wird dann 16 Stunden bei 280C geschüttelt. Das erhaltene Gemisch wird den folgenden drei Tests unterwerfen: A culture of each strain to be tested is set up in the manner described above. To 5 ml of the culture broth * A solution of 50 mg of a substrate (for example, T-Phenylacetamiäo ^ -methyl ^ -cephem ^ -carboxylic acid) in 1 ml of a 0.25 molar phosphate buffer (p H 7.0). The mixture is then shaken at 28 ° C. for 16 hours. The mixture obtained is subjected to the following three tests:
1) Durch geeignete Modifikationen der Papierscheibenmethode von Hi£gins und Mitarbeitern, "Antibiotic and Chemotherapy", 2» 50-54 (1953), und Loo und Mitarbeitern, "Journal of Bacteriology", 50, 701-709 (1945), wird festgestellt, ob die antibakterielle V/irkung des erhaltenen Gemisches ge»en Bacillus subtilis PCI-219 auf 80?ö der Wirksamkeit vor der Reaktion oder darunter gefallen ist,1) By suitable modifications of the paper disk method by Hi £ gins and co-workers, "Antibiotic and Chemotherapy", 2 »50-54 (1953), and Loo et al, Journal of Bacteriology, 50, 701-709 (1945) determined whether the antibacterial effect of the obtained Mixture obtained Bacillus subtilis PCI-219 80? Ö of effectiveness before the reaction or below has fallen
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Z) Durch eine geeigneter Modifikation der Methode; von Bätehelor und: Mitarbeitern^ "Eature"·,, ta?-t: 257-258 Ci;95-9-)-5, wird untersuchte ob die: ant !bakterielle- Wirkung des erhaltenen Gemisches durch die Ehe/nylaeetylierung ■ mit Phenylacetylehlorid: Z) By a suitable modification of the method; von Bätehelor and: employees ^ "Eature" · ,, ta? - t: 257-258 Ci ; 95-9 -) - 5, it is investigated whether the: ant! Bacterial effect of the mixture obtained by marriage / nylaeetylation ■ with phenylacetyl chloride:
5); Es wird: fiastgesteliltt, ©ΐ), äüfe Extinkiri^rl· ies EeakiJxoGS'gemisGteea "bei e-inex Weliierrliänge v:on 260 um wenigstens 2Qtfo d:er Exifcinikrtiön de:s; Semis oh es vor der Reaktion "beirragi;.„5); It is: fiastgesteliltt, © ΐ), äüfe Extinkiri ^ rl ies EeakiJxoGS'gemisGteea "at e-inex Weliierrliänge v: on 260 by at least 2Qtfo d: er Exifcinikrtiön de: s ; Semis oh es before the reaction"beirragi;"
Die Tes-tmikroorganisnien,, Bei denen: alle drei Tests ein positives Ergebnis halsen,; können für das Verfahren gemäß der Erfindung verwandet werden..The Tes-tmikroorganisnien ,, For which: all three tests one jibe positive result; can apply for the procedure according to of the invention can be used.
Naeli den Erfahrungen der Anmelderin führen d-as Verfahren Ä und das Verfahren B: im wesentlichen zur gleichen Beurteilung der Brauchbarkeit des- gleichen Testmikroorg^nismus.According to the applicant's experience, the procedure Ä and method B: substantially the same judgment the usefulness of the same test microorganism.
Der Kontakt des Substrats mit der Kuiturteühe· oder ihren verarbeiteten Bestandteilen kan-ni sör erfolgen, daß der Mikroorganismus in einem Kulturmediium kmLtiviesrfc wird,,· das das Substrat enthält, wenn der Mikroorganismus widerstandsfähig gegen das Substrat ist. Im allgemeinen wird jedoch so gearbeitet,, daß der Mikroorganismus in geeigneter Weise kultiviert und dann die erhaltene Kulturbrühe oder ihre verarbeiteten· Bestandteile verwendet werden. Die Kultivierung kann unter Rühren mit Belüftung, unter Schütteln oder stationär erfolgen, jedoch wird allgemein eine aerobe Kultivierung bevorzugt. Die Kulturmedien werden hergestellt, indem die Komponenten allein oder in Kombination nach der Notwendigkeit aus folgenden Stoffen ausgewählt werden: Fleischextrakt, Hefeextrakt, Pepton, Caseinhydrolysat, Maisquellwasser, Kartoffelsaft oder beliebige andere üblicherweise verwendete natürliche Stoffe, Kohlenstoffverbindungen, z.B. Zucker, organische Säuren oder n-Paraffine, die verschiedensten anorganischen UMCl or/in-nia-ehon Verbindungen, die Stickstoff in: Form vonThe contact of the substrate with the Kuiturteühe · or their processed ingredients kan r ni sö effected in that the microorganism in a Kulturmediium kmLtiviesrfc is ,, · containing the substrate, if the microorganism is resistant to the substrate. In general, however, it is operated so that the microorganism is appropriately cultivated and then the obtained culture broth or its processed ingredients are used. The cultivation can be carried out with stirring with aeration, with shaking or stationary, but an aerobic cultivation is generally preferred. The culture media are prepared by selecting the components alone or in combination as necessary from the following substances: meat extract, yeast extract, peptone, casein hydrolyzate, corn steep liquor, potato juice or any other commonly used natural substances, carbon compounds, e.g. sugar, organic acids or n- Paraffins, the most diverse inorganic UMCl or / in-nia-ehon compounds that form nitrogen in:
ZMW§31 /iffi . bad ZMW §31 / iffi. bath
-B--B-
Aminostickstoff oder Hitratstickstoff enthalten, Phosphate, Magnesiumsalze, Kochsalz oder andere Metallionen und die verschiedensten Vitamine. Der Zusatz von Phenoxyessigsäure oder Phenylessigsäure, die dem Acylrest des zu verwendenden Substrats entspricht, zum Kulturmedium in einer Konzentration von 0,05 "bis 1$ kann zur Folge haben, daß die Aktivität der erhaltenen Kulturbrühe für die Bildung des gewünschten Produkts aus dem Substrat gesteigert wird. Der • geeignete p„-Wert des Kulturmediums und die Kultivierungstemperatur variieren in Abhängigkeit von der Art des Mikroorganismus. Geeignet ist jedoch gewöhnlich ein pjr-Wert im Bereich von p™ 5 bis 8 für Fungi oder Hefen und ein Bereich von Pjj 6 bis 9 für Bakterien oder Actinomyceten. Die Temperatur liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 10 bis 4O0G. Die Zeit, zu der die Aktivität der Kulturbrühe das Maximum erreicht, ist verschieden in Abhängigkeit von der Art des. verwendeten Mikroorganismus,, so daß die optimale Kultivierungszeit zweckmäßig für jeden Stamm bestimmt wird. Die in dieser Weise erhaltene Kulturbrühe oder ein verarbeiteter Bestandteil dieser Brühe wird für die Herstellung von T-Amino-^-raethyl^-cephem-^carbonsäure oder ihres Esters verwendet. Als verarbeiteter Bestandteil der Kulturbrühe kann alles verwendet werden,Contain amino nitrogen or nitrogen nitrogen, phosphates, magnesium salts, table salt or other metal ions and a wide variety of vitamins. The addition of phenoxyacetic acid or phenylacetic acid, which corresponds to the acyl radical of the substrate to be used, to the culture medium in a concentration of 0.05 "to 1 $ can have the result that the activity of the culture broth obtained for the formation of the desired product from the substrate is increased The suitable p n value of the culture medium and the cultivation temperature vary depending on the type of microorganism 9 for bacteria or actinomycetes. The temperature is generally in the range of about 10 to 40 0 G. The time at which the activity of the culture broth reaches the maximum differs depending on the type of microorganism used, so that the optimal cultivation time is determined appropriately for each strain r the production of T-amino - ^ - raethyl ^ -cephem- ^ carboxylic acid or its ester used. Anything can be used as a processed component of the culture broth
t was durch geeignete Behandlungen zur Steigerung oder Konzentrierung der Umwandlungsaktivität so umgewandelt worden ist, daß es für die Herstellung der gewünschten Verbindung vorteilhaft ist. Wenn beispielsweise die Aktivität hauptsächlich intrazellulär vorliegt, verwendet man zweckmäßig 1) Zellsuspensionen, die verschiedene Konzentrationen der abgetrennten Zellen in einer Pufferlösung enthalten, 2) zellfreie Extrakte der Zellen, die nach üblichen Methoden erhalten worden sind, oder 3) Enzymlösungen, die nach üblichen Verfahren von den zellfreien Extrakten gereinigt oder teilweise gefeinigt worden, sind. Wenn die Aktivität hauptsächlich extrazellulär konzentriert ist, können beispielsweise 1) überstehende Lösungen, die t what has been converted by suitable treatments to increase or concentrate the conversion activity so that it is advantageous for the preparation of the desired compound. If, for example, the activity is mainly intracellular, it is expedient to use 1) cell suspensions which contain various concentrations of the separated cells in a buffer solution, 2) cell-free extracts of the cells that have been obtained by conventional methods, or 3) enzyme solutions that are obtained by conventional methods have been purified or partially purified from the cell-free extracts. For example, if the activity is mainly concentrated extracellularly, 1) supernatant solutions containing
' .209830/0968 ' .209830 / 0968
_ Q —_ Q -
durch Entfernung der Zellen oder des Mycels aus der Kulturbrühe erhalten v/erden, oder 2) Enzymlösungen, die von den überstehenden Lösungen nach an sich bekannten Methoden zur Reinigung von Enzymen gereinigt oder teilweise gereinigt worden sind, verwendet werden»by removing the cells or mycelium from the culture broth obtained v / ground, or 2) enzyme solutions, which are from the supernatant solutions according to methods known per se Purified or partially purified for the purification of enzymes have been used »
Das Substrat wird mit der in dieser Weise hergestellten Kulturbrühe oder ihren verarbeiteten Bestandteilen in V/asser oder beliebigen anderen wässrigen Medien zusammengeführt. Der PjT-Wert· der Reaktionsmedien wird zweckmäßig auf einen V/ert zwischen 4 und 9, insbesondere zwischen 6 und 8 eingestellt» Die geeignete Reaktionszeit wird von den Konzentrationen der Substrate, der Aktivität der Kulturbrühe oder ihrer verarbeiteten Bestandteile für die Umwandlung, die Reaktionstemperatur usw. beeinflußt, jedoch genügen -im allgemeinen 1 bis 24 Stunden. Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 10 und 50 C, zweckmäßig zwischen 15 und 40 C. Die Konzentration des Substrats wird hauptsächlich in Abhängigkeit von der Intensität der Umwandlungsaktivität zur Bildung der gewünschten Verbindung bestimmt, jedoch im allgemeinen aus einem Bereich von 0,1 bis 5$ (Gewicht/Volumen), gerechnet als Ausgangsverbindung und bezogen auf das Medium, gewählt.The substrate is with the culture broth prepared in this way or its processed ingredients in V / water or any other aqueous media brought together. The PjT · of the reaction media becomes appropriate set to a value between 4 and 9, in particular between 6 and 8 »The suitable reaction time is from the concentrations of the substrates, the activity of the culture broth or its processed ingredients for the Conversion, the reaction temperature, etc. affects, but generally 1 to 24 hours suffice. The reaction temperature is between 10 and 50 C, expediently between 15 and 40 C. The concentration of the substrate is mainly dependent on the intensity of the conversion activity to form the desired compound determined, but generally from a range from 0.1 to 5 $ (weight / volume), calculated as the starting compound and based on the medium.
Die 7-Araino-3,-:methyl-'3-cephem-4-carbonsäure oder ihr Ester kann unter milden Bedingungen durch Kombination an sich bekannter Verfahren, z.B. durch Extraktion mit Lösungsmitteln oder durch Chromatographie, isoliert und gereinigt werden. Es -ist besonders zu empfehlen, das Piltrat des ReaktiQnsgemisches der Säulenchromatographie an dem Ionenaustauscherharz "Amberlite XAD-2" zu unterwerfen und die Elution mit Wasser vorzunehmen und hierbei die .Fraktionen aufzufangen, die das gewünschte Produkt enthalten. The 7-araino-3, -: methyl-'3-cephem-4-carboxylic acid or its ester can be carried out under mild conditions by a combination of methods known per se, e.g. by extraction with solvents or by chromatography, isolated and purified. I particularly recommend the piltrat of the reaction mixture of the column chromatography on the Submit ion exchange resin "Amberlite XAD-2" and to make the elution with water and thereby the .Collect fractions that contain the desired product.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. Dort sind die Prozentaätze der Bestandteile deo Kulturmediums auf Baüio von Gewicht/Volumen, d.h„The invention is further illustrated by the following examples. There are the percentages of the components deo culture medium based on weight / volume, i.e.
209830/0988209830/0988
- ίο -- ίο -
in Gramm/100 ml angegeben. Die übrigen Mengenangaben beziehen sich auf das Gewicht, fall3 nicht anders angegeben. Gewichtsteile verhalten sich zu Raumteilen wie Gramm zu Kubikzentimeter. In den Tabellen bedeutet "-", daß das Produkt nicht nachweisbar war. Die IFO- und ATCC-Nummern, die den Namen der jeweiligen Mikroorganismen hinzugefügt sind, sind die Hinterlegungsnummern beim Institute for Fermentation, Osaka,Japan und bei der American Type Culture Collection, Maryland, USA. Alle Stämme waren vor dieser Erfindung verfügbar und sind in den Listen der Kulturen enthalten, die von den jeweiligen Kultursammelinstituten veröffentlicht werden. Ausgenommen hiervon sind die folgenden Mikroorganismen, die in den Veröffentlichungen nicht genannt, aber ebenfalls bei der American Type Culture Collection unter den folgenden Zugangshummern hinterlegt worden sind:given in grams / 100 ml. The remaining quantities are based on weight, unless otherwise stated. Parts by weight relate to parts of space as grams to cubic centimeters. In the tables "-" means that the product was undetectable. The IFO and ATCC numbers, which are added to the names of the respective microorganisms are the deposit numbers at Institute for Fermentation, Osaka, Japan and at the American Type Culture Collection, Maryland, USA. All Strains were available prior to this invention and are included in the lists of cultures produced by the respective Cultural collection institutes are published. The following microorganisms, which are present in the Publications not mentioned, but also in the American Type Culture Collection under the following Access numbers have been stored:
Escherichia coli IFO-3210 ATCC-21753Escherichia coli IFO-3210 ATCC-21753
Escheriohia coli IFO-3467 ' ATCC-21753Escheriohia coli IFO-3467 'ATCC-21753
Xanthomonas oryzae IFO-3312 ATCC-21754Xanthomonas oryzae IFO-3312 ATCC-21754
Protaminobacter alboflavus IFO-13221 ΑΤΟΌ-2Ί755Protaminobacter alboflavus IFO-13221 ΑΤΟΌ-2Ί755
Mycoplana sp. IFO-13240 ATCC-21756Mycoplana sp. IFO-13240 ATCC-21756
Aeromonas hydrophila IFO-12634 ATCC-217f>7Aeromonas hydrophila IFO-12634 ATCC-217f> 7
Für Mycoplana sp.IFO 13240 ist die Spezies noch/nicht festgelegt worden. Daher werden die Charakteristiken des Stammes nachstehend angegeben:For Mycoplana sp.IFO 13240 the species has not yet / not been established. Therefore, the characteristics of the Tribe given below:
Unregelmäßige Stäbchen von 0,6 χ 2 bis 0,6 χ 6 η, zuweilen gekrümmt und in sehr jungem Stadium verzweigt. Beweglich mit Hilfe von polaren Geißeln. Gramnegativ, aerob.Irregular rods from 0.6 χ 2 to 0.6 χ 6 η, sometimes curved and branched at a very young stage. Movable with the help of polar flagella. Gram negative, aerobic.
Agarkolonien: kreisrund, hellgrau, konvex, glatt, geschlossen (entire)Agar colonies: circular, light gray, convex, smooth, closed (entire)
Agar-Schrägkultur: fadenförmig, hellgrau, glatt Brühe; trübe .Agar slant culture: thread-like, light gray, smooth broth; cloudy.
Gelatine-Stichkulturi keine Verflüssigung. Dünnes Oberf lächenwachatunio ■Gelatine stab culturesi no liquefaction. Thin surface lächenwachatunio ■
bad original 2 0 9 8 3 0/0968 ^iwnal bad original 2 0 9 8 3 0/0968 ^ iwnal
Casein, Stärke und Cellulose werden'nicht hydrolysiert.Casein, starch and cellulose are not hydrolyzed.
Keine Bildung von Nitriten aus Nitraten<, Keine Schwefelwasserstoffbilduhg.No formation of nitrites from nitrates <, No hydrogen sulfide formation.
Keine Indolbildung.No indole formation.
Methylrottest: negativMethyl red test: negative
Katalase: positivCatalase: positive
Lackmusmilch: unverändertLitmus milk: unchanged
Kartoffel: kein WachstumPotato: no growth
Kein Wachstum oder nur spärliches Wachstum in Kohlenhydratmedien. No growth or only sparse growth in carbohydrate media.
Aromatische Verbindungen, z.B. Phenylglycin, wurden verwendet.
Vom Boden isoliert.Aromatic compounds such as phenylglycine were used.
Isolated from the ground.
Ein 2-Tage-Inoculum (.5 Raumteile) von Escherichia coli IFO-3210 wurde in 200 Raumteiie eines Kulturmediums geimpft, das einen pH~Wert von 7,2 hatte und 1,0$ Fleischextrakt, 1,0$ Pepton, 0,5$ Ratriumglutamat, 0,5$ Natriumchlorid und 0,05$ Phenylessigsäure enthielt. Das Kulturmedium wurde unter Schütteln 48 Stunden bei 37 C bebrütet, worauf eine Lösung von 0,8 Gew.-Teilen Methyl-7-phenylacetamido~3-methyl-3-cephem-4-carboxylat in 8 Raumteilen Aceton zusammen mit 50 Raumteilen einer 0,25-molaren Phosphatpufferlösung (Ptt 7jO) zugesetzt wurde. Das gesamte Gemisch wurde dann 16 Stunden bei 28 C geschüttelt, worauf das Methyl~7-phenylacetamido-3-mothyl-3-cephem-4i-carboxylat im Gemisch vollständig verschwand und 0,4 Gew.-Teile 7-Amino-3~methyl-3-cephem-4-carbonsäure darin gebildet worden war.A 2-day inoculum (.5 parts by volume) of Escherichia coli IFO 3210 of a culture medium was inoculated in 200 Raumteiie that had a p H value of 7.2 ~ 1.0 and $ meat extract, peptone 1.0 $, 0 , 5 $ sodium glutamate, 0.5 $ sodium chloride and 0.05 $ phenylacetic acid. The culture medium was incubated with shaking for 48 hours at 37 ° C., whereupon a solution of 0.8 parts by weight of methyl 7-phenylacetamido-3-methyl-3-cephem-4-carboxylate in 8 parts by volume of acetone together with 50 parts by weight of 0 , 25 molar phosphate buffer solution (Ptt 7jO) was added. The entire mixture was then shaken at 28 ° C. for 16 hours, whereupon the methyl 7-phenylacetamido-3-methyl-3-cephem-4 i -carboxylate completely disappeared in the mixture and 0.4 part by weight of 7-amino-3 ~ methyl-3-cephem-4-carboxylic acid was formed therein.
Das Reaktionsgemisch wurde zur Entfernung der Zellen filtriert. Das Filtrat wurde der Säulenchromatographie an "Amberlite XAD-2" (siehe oben), unter Verwendung von destilliertem Wasser als Elutionsmittel unterworfen, wobei 0,35 Gew.-Teile 7-Amino-3~methyl-3-eephem-4~carbonsäure vom Schmelzpunkt 240-2420C (Zera.) erhalten wurden.The reaction mixture was filtered to remove the cells. The filtrate was subjected to column chromatography on "Amberlite XAD-2" (see above), using distilled water as the eluant, whereby 0.35 part by weight of 7-amino-3-methyl-3-eephem-4-carboxylic acid was obtained Melting point 240-242 0 C (Zera.) Were obtained.
. · 209830/0968 BAn . · 209830/0968 BAn
BADBATH
•Beispiel 2·• Example 2 ·
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden 2-Tage-Kulturen der in Tabelle 2 genannten Bakterienstärame hergestellt. Zu 20.0 ml jeder Kulturbrühe wurde eine Lösung von 800 mg Methyl-7-pheny"lacetamido-3-methyl-3-cephem-4-carboxylat (Substrat 1) in 8 ml Aceton und 50 ml einer 0,25-molaren Phosphatpufferlösung (pH 7,0) gegeben. Zu einer weiteren Menge von 200 ml jeder Kulturbrühe wurde eine Lösung von 800 mg 7-Phenylacet"amiao-;5-me1;hyl-3-cephem-4-carbonsäure (Substrat 2) in 50 ml einer 0,25-molaren Phosphatpufferlösung (p-rr 7,0) gegeben. Die Gemische wurden weitere 16 Stunden bei 280C geschüttelt, um die Reaktion stattfinden zu lassen. Die Produkte wurden vom Reaktionsgemisch abgetrennt und durch Säulenchromatographie gereinigt. Die Ausbeuten wurden nach den Absorptionen bei 260 mu bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 genannt, worinIn the manner described in Example 1, 2-day cultures of the bacterial starches mentioned in Table 2 were produced. A solution of 800 mg of methyl 7-phenyllactamido-3-methyl-3-cephem-4-carboxylate (substrate 1) in 8 ml of acetone and 50 ml of a 0.25 molar phosphate buffer solution (p H 7.0) A solution of 800 mg of 7-phenylacetate "amiao;5-me1; hyl-3-cephem-4-carboxylic acid (substrate 2) in 50 ml of a 0.25 molar phosphate buffer solution (p-rr 7.0) added. The mixtures were shaken at 28 ° C. for a further 16 hours in order to allow the reaction to take place. The products were separated from the reaction mixture and purified by column chromatography. The yields were determined after the absorptions at 260 μm. The results are given in Table 2, in which
lat das -Produkt A und 7-Amino-3-methyl-3-cephem-4~earbonsäure das Produkt B ist.lat the product A and 7-amino-3-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid the product is B.
dukt APer
duct A
iProduct 3 ■
i
IFO-3383Xanthomonas malvacearum
IFO-3383
IFO-12199Bacillus licheniforrnis
IFO-12199
IFO-12510Pseudomonas solanacearum
IFO-12510
IFO-13221Protaminobacter alboflavus
IFO-13221
IFO-12634Aeromonas hydrophila-
IFO-12634
209830/0968209830/0968
Eine Ösenraenge der in Tabelle 3 genannten Bakterienstämme wurde in 5ml eines wässrigen Mediums (p„ 7,0) geimpft, das 0,8$ "Bacto-Nutrient Broth, dehydrated" (im Handel erhältlich, Hersteller Difco Laboratories, USA) und 0,3'/ Phenylessigsäure enthielt, worauf 24 Stunden unter Schütteln bei 280C bebrütet wurde. Der Kulturbrühe wurde eine Lösung von entweder 30 mg 7-Phenylacetamido-3-methyl-3-.cephem-4-carbonsäure (Substrat 1) oder von 30 mg 7-Phenoxyacetamido-3-methyl-3-eephem-4-carbonsäure (Substrat 2) in 1 ml einer 0,25-molaren Phosphatpufferlösung (pu 7,0) zugesetzt. Dann wurde im Falle des Substrats 1 weitere 4 Stunden, bei 280C und im Falle des Substrats 2 weitere 24 Stunden bei 280C geschüttelt, worauf das Reaktionsgemisch keine antimikrobielle Aktivität zeigte. Dies bedeutet, daß die Substrate vollständig umgewandelt waren. Die Ausbeute an 7-Amino-3-methyl-3-cepbem-4-carbonsäure wurde mit Hilfe der wiederhergestellten antimikrobiellen Aktivität nach Phenylacetylierung mit Phenylacetylchlorid bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 genannt.A set of eyes of the bacterial strains mentioned in Table 3 was inoculated in 5 ml of an aqueous medium (p "7.0) containing 0.8 $" Bacto-Nutrient Broth, dehydrated "(commercially available, manufacturer Difco Laboratories, USA) and 0, 3 '/ Phenylacetic acid contained, which was incubated with shaking at 28 0 C for 24 hours. A solution of either 30 mg of 7-phenylacetamido-3-methyl-3-.cephem-4-carboxylic acid (substrate 1) or of 30 mg of 7-phenoxyacetamido-3-methyl-3-eephem-4-carboxylic acid (substrate 2) added in 1 ml of a 0.25 molar phosphate buffer solution (pu 7.0). In the case of substrate 1 , the mixture was then shaken for a further 4 hours, at 28 ° C. and in the case of substrate 2 for a further 24 hours at 28 ° C., whereupon the reaction mixture showed no antimicrobial activity. This means that the substrates were completely converted. The yield of 7-amino-3-methyl-3-cepbem-4-carboxylic acid was determined with the aid of the restored antimicrobial activity after phenylacetylation with phenylacetyl chloride. The results are given in Table 3.
Eine Ösenmenge von Escherichia coli IFO-3210 wurde in 50 Raurnteile eines wässrigen Kulturmediums (p„ 7,0) geimpft, das 1$ Pepton, 1$ Fleischextrakt, 0,5$ NaCl und 0,3$ Phenylessigsäure enthielt, worauf eine Impfkultur durch 24-3tündJees Bebrüten unter Schütteln her^eisteilt wurde. Die Impfkultur v/urde in 500 Raumteile eines wässrigen Meüiumu der oben #enannton Zusammensetzung inoculiert.An amount of loops of Escherichia coli IFO-3210 was found in 50 parts of an aqueous culture medium (p "7.0) inoculated, the $ 1 peptone, $ 1 meat extract, $ 0.5 NaCl and $ 0.3 Phenylacetic acid contained, whereupon an inoculum by 24-3 hours of incubation with shaking. The inoculum was inoculated into 500 parts by volume of an aqueous medium of the above-mentioned composition.
209830/0980209830/0980
-H--H-
Das Geraisch wurde 24 Stunden bei 28 C geschüttelt. Die Kulturbrühe wurde zur Abtrennung der Zellen filtriert. Die Zellen wurden dann mit Wasser gewaschen und in 50 Raurateilen destilliertem Wasser suspendiert»The device was shaken at 28 C for 24 hours. the Culture broth was filtered to separate the cells. The cells were then washed with water and placed in 50 parts of distilled water suspended »
Zur Zellsuspension wurden 50 Raumteile, einer wässrigen Lösung von 2 Gew.-Teilen T-Phenylacetamido-^-methyl-^- cephem-4-cart>onsäure gegeben. Das Gemisch wurde 3 Stunden bei 37°C gerührt, wobei der p^-Wert durch intermittierende Zugabe von 0,In-NaOH bei 7,0 gehalten wurde. In Abständen von 30 Minuten wurde ein kleiner Teil des Reaktionsgemisches entnommen und seine Extinktion bei 260 mu gemessen, Die gleiche Probe wurde dann der Dünnschichtchromatographie an Kieselgel unter Verwendung eines Gemisches von Äthylacetat, Essigsäure und Wasser (Volumenverhältnis 50:5:4) als Entwickler unterworfen. Aus den Ergebnissen zeigte sich, daß das Substrat (Rf 0,50) in der 3-stündigen Reaktion vollständig verschwand Und 7-Amino-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure (Rf 0,05) gebildet wurde. Die Extinktion des Reaktionsgemisches bei 260 mu veränderte sich während der Reaktion nicht wesentlich.The cell suspension was made up of 50 parts by volume, one aqueous Solution of 2 parts by weight of T-phenylacetamido - ^ - methyl - ^ - cephem-4-carton acid given. The mixture was 3 hours stirred at 37 ° C., the p ^ value being kept at 7.0 by intermittent addition of 0, In-NaOH. At intervals A small part of the reaction mixture was removed from 30 minutes and its absorbance at 260 mu was measured, The same sample was then subjected to thin layer chromatography on silica gel using a mixture of Ethyl acetate, acetic acid and water (volume ratio 50: 5: 4) as a developer. From the results showed that the substrate (Rf 0.50) in the 3-hour Reaction completely disappeared and 7-amino-3-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid (Rf 0.05) was formed. The absorbance of the reaction mixture at 260 μm changed not essential during the reaction.
Das Reaktionsgemisch wurde zur Entfernung der Zellen filtriert. Das Piltrat wurde mit der Waschflüssigkeit für die Zellen vereinigt. Die vereinigte Lösung wurde an 'JAmberlite XAD-2" chromatographiert. Die Säule wurde mit destilliertem Wasser eluiert. Die Gefriertrocknung der Eluate ergab 1,0 Gew.-Teil reine 7-Amino-3-methyl-3~cephem-4-carbonsäure als Pulver, das mit einer authentischen Probe in Bezug auf Schmelzpunkt, spezifische Drehung, Infrarotspektrum, kernmagnetisches Resonanzspektrum und UV-Spektrum gut übereinstimmte οThe reaction mixture was filtered to remove the cells. The piltrate was combined with the cell wash. The combined solution was sold to 'JAmberlite XAD-2 ". The column was eluted with distilled water. The freeze-drying of the eluates yielded 1.0 part by weight of pure 7-amino-3-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid as a powder with an authentic sample in terms of melting point, specific rotation, infrared spectrum, nuclear magnetic resonance spectrum and UV spectrum matched well ο
Eine Ösenmenge von 7-Tage-Schrägkulturen der nachstehend genannten Mikroorganismen wurdo in 30 ml eines KuIturraediuniü geimpft, das einen p{,--Wert von 6 hatte und 3Lp A loop amount of 7-day slant cultures of the following microorganisms was inoculated into 30 ml of a KuIturraediuniü which had a p { , - value of 6 and 3 L p
... ,— -^: 5 0 9 8 3 0/0988 eAD original..., - - ^: 5 0 9 8 3 0/0988 eAD original
Saccharose, 0,2$ Natriumnitrat, 0,1$ Dikaliumhydrogenphosphat, 0,05$ Kaliumchlorid, 0,05$ Magnesiumsulfat, 0,0019b Eisen(ll)~sulfat, p,5$6 Hefeextrakt, 0,5^6 Pepton, 0,5$ Maisquellwasser und 0,05$ Phenoxyessigsäure enthielt. Die Kulturmedien wurden 4 Tage unter Schütteln "bei 280C "bebrütet, worauf eine Lösung von 100 mg Methyl-7-phenoxyacetamido-3-methyl-3-cephem-4-car'boxylat in 1 ml Aceton zusammen mit 7 ml einer 0,25-molaren Phosphatpufferlösung, die einen pH~W~ert von 7,0 hatte, zugegeben wurde. Die Reaktion wurde 16 Stunden "bei 280C unter Schütteln durchgeführt. Das Produkt "bzw. die Produkte jedes Stammes ' sind nachstehend in Tabelle 4 genannt, in der die Zahlen die jeweiligen Umsätze zur gewünschten 7-Amino-3-methyl-3~ cephem-4-carbonsäure (Produkt i) und/oder zum gewünschten Methyl-7-amino-3-methyl-3-cephem-4-carboxylat (Produkt II) bedeuten.Sucrose, $ 0.2 Sodium Nitrate, $ 0.1 Dipotassium Hydrogen Phosphate, $ 0.05 Potassium Chloride, $ 0.05 Magnesium Sulphate, 0.0019b Iron (ll) Sulphate, p, $ 5 6 Yeast Extract, 0.5 ^ 6 Peptone, 0 , $ 5 corn steep liquor and $ 0.05 phenoxyacetic acid. The culture media were incubated for 4 days with shaking "at 28 0 C", whereupon a solution of 100 mg of methyl 7-phenoxyacetamido-3-methyl-3-cephem-4-car'boxylat in 1 ml of acetone together with 7 ml of a 0 , 25-M phosphate buffer solution containing a ert p H ~ W ~ of 7.0, had been added. The reaction was carried out for 16 hours "at 28 ° C. with shaking. The product" or the products of each strain are listed in Table 4 below, in which the numbers show the respective conversions to the desired 7-amino-3-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid (product i) and / or to the desired methyl-7-amino -3-methyl-3-cephem-4-carboxylate (product II) mean.
Acremonium potronii IFO-5706Aspergillus brevipes IFO-5821
Acremonium potronii IFO-5706
1864
18th
2 09830/0 9682 09830/0 968
BADBATH
Botryos^liaeria ribisByssochlamys fulya
Botryos ^ liaeria ribis
IFO-4837
IFO-4445IFO-63G7
IFO-4837
IFO-4445
IFO-5995• 1F0-6784
IFO-5995
17
■ 5017th
17th
■ 50
Cunninglianiella e'chinulatacliromossena
Cunninglianiella e'chinulata
IPO-6711IFO-6807
IPO-6711
1215th
12th
2345
23
Cercospora kikuchiiCylindrocephalum aureujn
Cercospora kikuchii
IFO-8668IFO-7644
IFO-8668
Ceratocystis coerulescensCerabocystis piceae
Ceratocystis coerulescens
IFO-8503IFO-4469
IFO-8503
Pusarium roseumPusarium oxysporum
Pusarium roseum
1919th
19th
2 0 9830/09682 0 9830/0968
BADBATH
Isaria kogane Hicroascus desmosporus Neurospora sitophilaIsaria kogane Hicroascus desmosporus Neurospora sitophila
Λ I Il Il ■ I Il I I I I IlΛ I Il Il ■ I Il I I I I Il
Pestalotiopsis funerea Pleospora herbarum Pyrenophora graminea Pseudoplea trifolii Papularia sphaerosperma Pellicularia filamentosa Rosellinla necatrix Septoria ^lycines Sclerotium delphiriii SartoryaPestalotiopsis funerea Pleospora herbarum Pyrenophora graminea Pseudoplea trifolii Papularia sphaerosperma Pellicularia filamentosa Rosellinla necatrix Septoria ^ lycines Sclerotium delphiriii Sartorya
Trichometaaphaeria turcica Taphrina cerasi Talaromyces luteus Verticillium, theobromae Nocardia mexicana Streptomycea lavendulae IPO-5299 IFO-6761 IFO-4596 IPO-5427 IFO-6125 IPO-7507 IFO-6681 IPO-6574 IPO-6523 IPO-6323 IFO-7346 IFO-7337 IFO-5866 IFO-6358 IFO-0675 IFO-6896 IFO-6669 IFO-3927 IFO-3145 Trichometaaphaeria turcica Taphrina cerasi Talaromyces luteus Verticillium, theobromae Nocardia mexicana Streptomycea lavendulae IPO-5299 IFO-6761 IFO-4596 IPO-5427 IFO-6125 IPO-7507 IFO-6681 IPO-IFO-6574 IPO-734623 IPO- -5866 IFO-6358 IFO-0675 IFO-6896 IFO-6669 IFO-3927 IFO-3145
1818th
45 40 55 52 42 47 21 45 18 20 45 55 50 13 15 15 21 25 12 45 40 55 52 42 47 21 45 18 20 45 55 50 13 15 15 21 25 12
209830/0968209830/0968
Eine 4-Tage-Impfkultur (30 Raumteile) von Griphosphaeria nivalis ΙΙΌ-7436 wurde in 1000 Raumteile eines Kulturmediums geimpft, das einen ρττ-Wert von 6 hatte und 3$ Saccharose, 0,2$ Natriumnitrat, 0,1$ Dikaliumhydrogenphosphat, 0,05$ Kaliumchlorid, 0,05$ Magnesiumsulfat, 0,001$ Eisen(Il)-sulfat und 0,05$ Phenoxyessigsäure enthielt. Das Kulturmedium wurde 4 Tage bei 280C geschüttelt, worauf eine Lösung von 3,7 Gew.-Teilen Methyl-7-phenoxyacetamido-3-methyl-3-cepheiü-4-carboxylat in 20 Raumteilen Aceton zugesetzt wurde. Das Gemisch wurde dann weitere 16 Stunden bei 280C geschüttelt.A 4-day inoculation culture (30 parts by volume) of Griphosphaeria nivalis ΙΙΌ-7436 was inoculated into 1000 parts by volume of a culture medium which had a ρττ value of 6 and 3 $ sucrose, 0.2 $ sodium nitrate, 0.1 $ dipotassium hydrogen phosphate, 0 0.05 $ potassium chloride, 0.05 $ magnesium sulfate, 0.001 $ ferrous sulfate and 0.05 $ phenoxyacetic acid. The culture medium was shaken for 4 days at 28 0 C and a solution of 3.7 parts by weight of methyl 7-phenoxyacetamido-3-methyl-3-cepheiü-4-carboxylate in 20 parts by volume of acetone was added. The mixture was then shaken at 28 ° C. for a further 16 hours.
Ein Teil des Reaktionsgemisches wurde der Dünnschichtchromatographie .unter Verwendung eines Methanol-Aceton-Gemisches (1:1) als lösungsmittel unterworfen, ffierbei wurde festgestellt, daß das Substrat Methyl-7-phenoxyacetamido-3-niethyl-3-cephem-4-carboxylat (Rf 0,95) verschwunden war, und daß stattdessen 7-Amino-3-methyl-3-cephera-4-carbonsäure in fast quantitativer Ausbeute gebildet worden war«A portion of the reaction mixture was subjected to thin layer chromatography . using a methanol-acetone mixture (1: 1) as a solvent the substrate was found to be methyl 7-phenoxyacetamido-3-diethyl-3-cephem-4-carboxylate (Rf 0.95) had disappeared, and that instead 7-amino-3-methyl-3-cephera-4-carboxylic acid was formed in almost quantitative yield "
Das Reaktionsgemisch wurde zur Entfernung des Mycels filtriert. Das Piltrat wurde eingeengt und durch Säulenchromatographie gereinigt, wobei 1,9 Gew.-Teile Produkt vom Schmelzpunkt 240-2420C (Zers„) erhalten wurden.The reaction mixture was filtered to remove the mycelium. The Piltrat was concentrated and purified by column chromatography to give 1.9 parts by weight of product of melting point 240-242 0 C (dec ").
Eine Öaenmenge einer 4-Tage-Agarschrägkultur der in Tabelle 5 genannten Stämme wurde in 30 ml eines Kulturmediums inoculiert, das einen p„-Wert von 6 hatte und aus 5/£ .Saccharose, 0,025$ Kaliumdihydrogenphosphat, 0,1$ Calciumnitrat, 0,025$ Magnesiumsulfat, 0,012$ Kaliumchlorid und Leitungswasser bestand. Die Kultivierung wurde 48 Stunden bei 28°C unter Schütteln durchgeführt» Zum Kulturmedium wurde eine Lösung von I00 mg Methyl-7-phenoxyacetamido-3-methyL-3-cephem~4-carboocylat in I ml AcetonAn amount of a 4-day agar slant of the in Strains mentioned in Table 5 were inoculated into 30 ml of a culture medium which had a p n value of 6 and was off 5 / £. Sucrose, $ 0.025 Potassium dihydrogen phosphate, $ 0.1 Calcium Nitrate, $ 0.025 Magnesium Sulphate, $ 0.012 Potassium Chloride and tap water. The cultivation was carried out for 48 hours at 28 ° C. with shaking »Zum Culture medium was a solution of 100 mg of methyl 7-phenoxyacetamido-3-methyl-3-cephem ~ 4-carboocylate in 1 ml of acetone
20 9 830/0988 BAD ORIGINAL20 9 830/0988 BAD ORIGINAL
und 7 ml einer 0,25-molaren Phosphatpufferlösung (pH 7,0) gegeben, worauf weitere 16 Stunden "bei 280C geschüttelt wurde, um die Reaktion stattfinden zu lassen. Die mit den verschiedenen Stämmen erhaltenen Ausbeuten an 7-Άηι1ηο-3-methyl-3-cephem-4-cart)onsäure (Produkt I) oder ihren Methylester (Produkt II) sind in der folgenden Tabelle genannt.and 7 ml of (7.0 p H) of a 0.25 molar phosphate buffer solution was shaken followed by further 16 hours' at 28 0 C, to take place the reaction. The yields obtained with the different strains of 7-Άηι1ηο- 3-methyl-3-cephem-4-cartonic acid (product I) or its methyl ester (product II) are listed in the table below.
Rhodotorula glutinis IFO-0756 - 4-0 mg Cryptococcus albidus IFO-0940 . - 50 mg Nadsonia elongata ΪΪΌ-Ο665 - 10 mg Saccharpmycodes ludwigii IFO-1266 - 10 mgRhodotorula glutinis IFO-0756 - 4-0 mg Cryptococcus albidus IFO-0940. - 50 mg Nadsonia elongata ΪΪΌ-Ο665 - 10 mg Saccharpmycodes ludwigii IFO-1266 - 10 mg
Zu 30 ml einer 4-Tage-Kulturbrühe der in.Tabelle 6 genannten -Stämme, hergestellt in der in Beispiel 5 beschriebenen Weise, wurden 7 ail einer 0,25-molaren Phosphatpufferlösung (p„ 7,0) und eine Lösung von 100 mg Benzyl-7-phenoxyacetamido-3-methyl-3-cephem-4-carboxylat in 1 ml Aceton gegeben. Das Gemisch wurde 16 Stunden bei 280C ge-1 schüttelt, um die Reaktion stattfinden zu lassen. Die Ausbeute an 7-Amino-5-raethyl-3-cephem-4-carbonsäure (Produkt I) und ihrem Benzylester (Produkt II) sind als Umsätze in Tabelle 6 genannt.To 30 ml of a 4-day culture broth of the strains mentioned in Table 6, prepared in the manner described in Example 5, 7 ail of a 0.25 molar phosphate buffer solution (p = 7.0) and a solution of 100 mg Benzyl 7-phenoxyacetamido-3-methyl-3-cephem-4-carboxylate was added to 1 ml of acetone. The mixture was shaken for 16 hours at 28 0 C 1 overall, to take place the reaction. The yield of 7-amino-5-raethyl-3-cephem-4-carboxylic acid (product I) and its benzyl ester (product II) are given as conversions in Table 6.
Fusarium solani IFQ-8509 35°/o I67O Diaporthe phaseolorum IFO-6707 45$ II96Fusarium solani IFQ-8509 35 ° / o I67O Diaporthe phaseolorum IFO-6707 45 $ II96
Zu 30 ml einer auf die in Beispiel 5 beschriebene Weise hergestellten 4-Tage-Kulturbrüj-ie der in Tabelle 7 genannten Stämme wurden 7 ml einer 0,25-molaren Phosphatpuff erlös unf. (p^ 7,0) und eine Losung von 100 mg Me thy 1-To 30 ml of a 4-day culture broth prepared in the manner described in Example 5 as shown in Table 7 Strains were 7 ml of a 0.25 molar phosphate buffer yielded (p ^ 7.0) and a solution of 100 mg of methy 1-
209830/096 8209830/096 8
thiomethyl^-phenoxyacetamido^-methyl^-cephem^-carboxylat gegeben. Das Gemisch wurde 16 Stunden bei 280C geschüttelt, um die Reaktion stattfinden zu lassen. Die Ausbeuten an 7-Amino-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure (Produkt I) und/oder ihrem Methylthiomethylester (Produkt II) sind als Umsätze in Tabelle 7 genannt.thiomethyl ^ -phenoxyacetamido ^ -methyl ^ -cephem ^ -carboxylate. The mixture was shaken at 28 ° C. for 16 hours in order to allow the reaction to take place. The yields of 7-amino-3-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid (product I) and / or its methylthiomethyl ester (product II) are given as conversions in Table 7.
Tabelle 7 Mikroorganismen : Produkt I Produkt II Table 7 Microorganisms : Product I Product II
Aspergillus brevipes IFO-5821Aspergillus brevipes IFO-5821
) Fusarium oxysporum . IFO-4469) Fusarium oxysporum. IFO-4469
Diaporthe phaseolorum IFO-6707Diaporthe phaseolorum IFO-6707
2 09830/09682 09830/0968
Claims (11)
noramen wird.the merging with a p "value zw-ts-ehe-ft- 4 and 9 and with a:
noramen will.
wird ο7) Method according to claim 1 "to 5, characterized in that Escherichia coli IFO-3467 used as a bacterium
will ο
wird ο11) Method according to claim 1 to 5, characterized in that Bacillus sp 0 ATCC-14552 is used as the bacterium
will ο
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