DE2552871C3 - Optisch aktive Di- und Monoacetylester des Cyclopent-l-en-S^-diols, optisch aktives Cyclopent-l-en-33-diol und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Optisch aktive Di- und Monoacetylester des Cyclopent-l-en-S^-diols, optisch aktives Cyclopent-l-en-33-diol und Verfahren zu deren HerstellungInfo
- Publication number
- DE2552871C3 DE2552871C3 DE2552871A DE2552871A DE2552871C3 DE 2552871 C3 DE2552871 C3 DE 2552871C3 DE 2552871 A DE2552871 A DE 2552871A DE 2552871 A DE2552871 A DE 2552871A DE 2552871 C3 DE2552871 C3 DE 2552871C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- trans
- diol
- cyclopent
- ene
- isomer
- 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.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 title claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 4
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims description 19
- IGRLIBJHDBWKNA-UHFFFAOYSA-N cyclopent-4-ene-1,3-diol Chemical compound OC1CC(O)C=C1 IGRLIBJHDBWKNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- QSJXEFYPDANLFS-UHFFFAOYSA-N Diacetyl Chemical group CC(=O)C(C)=O QSJXEFYPDANLFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 57
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 57
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 53
- 239000000047 product Substances 0.000 description 45
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 42
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 42
- -1 diacetyl ester Chemical class 0.000 description 38
- DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N (e)-4-(6-aminopurin-9-yl)but-2-en-1-ol Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2C\C=C\CO DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 33
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 23
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 22
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 21
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 21
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 21
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 21
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 19
- UKPIBFMHHUEUQR-UHFFFAOYSA-N (4-acetyloxycyclopent-2-en-1-yl) acetate Chemical compound CC(=O)OC1CC(OC(C)=O)C=C1 UKPIBFMHHUEUQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 14
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 11
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 description 10
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 10
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 10
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 10
- IGRLIBJHDBWKNA-RFZPGFLSSA-N (1s,3s)-cyclopent-4-ene-1,3-diol Chemical compound O[C@H]1C[C@H](O)C=C1 IGRLIBJHDBWKNA-RFZPGFLSSA-N 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 241000207199 Citrus Species 0.000 description 9
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 9
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 9
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 9
- 108010013043 Acetylesterase Proteins 0.000 description 8
- 102100036617 Monoacylglycerol lipase ABHD2 Human genes 0.000 description 8
- 125000003668 acetyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(=O)O[*] 0.000 description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 7
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 7
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010446 mirabilite Substances 0.000 description 7
- RSIJVJUOQBWMIM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfate decahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O RSIJVJUOQBWMIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 6
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 6
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 6
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 6
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 6
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 6
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 6
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N alpha-methyl toluene Natural products CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 5
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 5
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 5
- 229940045641 monobasic sodium phosphate Drugs 0.000 description 5
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 5
- 150000003180 prostaglandins Chemical class 0.000 description 5
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 description 4
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 4
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000012746 preparative thin layer chromatography Methods 0.000 description 4
- IGRLIBJHDBWKNA-WHFBIAKZSA-N (1r,3r)-cyclopent-4-ene-1,3-diol Chemical compound O[C@@H]1C[C@@H](O)C=C1 IGRLIBJHDBWKNA-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 3
- AKAJVSSDORNOIX-UHFFFAOYSA-N 3,5-dibromocyclopentene Chemical compound BrC1CC(Br)C=C1 AKAJVSSDORNOIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 3
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 3
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 3
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- IGRLIBJHDBWKNA-SYDPRGILSA-N (1r,3s)-cyclopent-4-ene-1,3-diol Chemical compound O[C@H]1C[C@@H](O)C=C1 IGRLIBJHDBWKNA-SYDPRGILSA-N 0.000 description 2
- DHNDDRBMUVFQIZ-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxycyclopent-2-en-1-one Chemical compound OC1CC(=O)C=C1 DHNDDRBMUVFQIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000675108 Citrus tangerina Species 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 2
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N cyclopentene Chemical compound C1CC=CC1 LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 239000012064 sodium phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- YNCKAQVPQJWLJW-UHFFFAOYSA-N (4-oxocyclopent-2-en-1-yl) acetate Chemical compound CC(=O)OC1CC(=O)C=C1 YNCKAQVPQJWLJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJMMQHASPKOEQK-UHFFFAOYSA-N (4-oxocyclopent-2-en-1-yl) benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OC1CC(=O)C=C1 RJMMQHASPKOEQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ANVAOWXLWRTKGA-NTXLUARGSA-N (6'R)-beta,epsilon-carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\[C@H]1C(C)=CCCC1(C)C ANVAOWXLWRTKGA-NTXLUARGSA-N 0.000 description 1
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- BZKFMUIJRXWWQK-UHFFFAOYSA-N Cyclopentenone Chemical class O=C1CCC=C1 BZKFMUIJRXWWQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 240000005384 Rhizopus oryzae Species 0.000 description 1
- 235000013752 Rhizopus oryzae Nutrition 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- UKPIBFMHHUEUQR-IUCAKERBSA-N [(1r,4r)-4-acetyloxycyclopent-2-en-1-yl] acetate Chemical compound CC(=O)O[C@@H]1C[C@@H](OC(C)=O)C=C1 UKPIBFMHHUEUQR-IUCAKERBSA-N 0.000 description 1
- IJDYOKVVRXZCFD-NKWVEPMBSA-N [(1s,4r)-4-hydroxycyclopent-2-en-1-yl] acetate Chemical compound CC(=O)O[C@H]1C[C@@H](O)C=C1 IJDYOKVVRXZCFD-NKWVEPMBSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000002983 circular dichroism Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- JMTLGVPTXJYPBX-UHFFFAOYSA-N cyclopent-2-en-1-yl acetate Chemical compound CC(=O)OC1CCC=C1 JMTLGVPTXJYPBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KBWQANJOWOGOHL-UHFFFAOYSA-N cyclopent-2-ene-1,1-diol Chemical class OC1(O)CCC=C1 KBWQANJOWOGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001941 cyclopentenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000002024 ethyl acetate extract Substances 0.000 description 1
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229960002989 glutamic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001077 hypotensive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000002101 lytic effect Effects 0.000 description 1
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940061634 magnesium sulfate heptahydrate Drugs 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000003822 preparative gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000002728 pyrethroid Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000016160 smooth muscle contraction Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 208000010110 spontaneous platelet aggregation Diseases 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N tetraethylammonium Chemical class CC[N+](CC)(CC)CC CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
- RZLVQBNCHSJZPX-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O RZLVQBNCHSJZPX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
- C12P41/003—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions
- C12P41/004—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions by esterification of alcohol- or thiol groups in the enantiomers or the inverse reaction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C35/00—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring
- C07C35/02—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring monocyclic
- C07C35/06—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring monocyclic containing a five-membered rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/61—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
- C07C45/67—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D309/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings
- C07D309/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D309/08—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D309/10—Oxygen atoms
- C07D309/12—Oxygen atoms only hydrogen atoms and one oxygen atom directly attached to ring carbon atoms, e.g. tetrahydropyranyl ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
- C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/16—Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
- C12N9/18—Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/24—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carbonyl group
- C12P7/26—Ketones
- C12P7/38—Cyclopentanone- or cyclopentadione-containing products
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/911—Microorganisms using fungi
- Y10S435/913—Aspergillus
- Y10S435/917—Aspergillus niger
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/911—Microorganisms using fungi
- Y10S435/94—Saccharomyces
- Y10S435/942—Saccharomyces cerevisiae
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
OCOCH3
CH3OCO
4. S.S-Piacetoxy-iSJ-trans-cyclopent-l-en 4er
Formel
H3CCO
O
5. (S)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol der Formel
OH
der mindestens einen Bestandteil aus der Gruppe
(1) einen Diacetylester des (R)-trans-Cyclopent-len-3,5-diols,
(2) einen Diacetylester des (S)-trans-Cyclopent-len-3,5-diols und
(3) einen Diacetylester des cis-Cyclopent-l -en-3,5-diols,
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man den Diacetylester des CycIopent-1-en-3,5-dioIs
der Einwirkung eines Mikroorganismus oder Enzyms mit einer Selektivität hinsichtlich seiner
Geschwindigkeit der Hydrolyse der Acetyloxygruppe mit (R)-Konfiguration und der Acetyloxygruppe
mit (S)-Konfiguration des genannten Diacetylesters unterwirft, wobei der Mikroorganismus eine Hefe
der Species Saccharomyces und das Enzym ein in den Schalen von Citrusfrüchten enthaltenes hydrolytisches Enzym, ein vom faserartigen Fungus bzw.
Pilz des Genus Aspergillus oder dem Stoffwechselprodukt davon erhaltenes hydrolytisches Enzym
oder ein in Weizenkeimen enthaltenes hydrolytisches Enzym sind.
2. 3,5-Diacetoxy-(R)-trans-cyclopent-l-cn der
Formel
HO
6. SjSj-AcetoxyöiRHiydroxycyciopent-i-en der
Formel
H3CCO
O
J5 Die Diacetylester von Cyclopent-l-en-33-diolen der
folgenden Formel I
OCOCH3
H3CCO
O
3. 3-Acctoxy-5-hydroxy-(R)-trans-cyclopcnt-l-en
der Formel
(I)
CH3OCO
weisen die folgenden drei Klassen von Stereokonfigurationsisomeren auf, nämlich:
I-A Ein Diacetylester von (R)-trans-Cyclopent-i-en-3,5-diol (im folgenden manchmal als (R)-trans-Diester
bezeichnet) der folgenden Formel I-A
OCQCH3
(I-A)
CH3OCO
I-B Diacetylester von (S)-trans-CycIopent-l-en-3,5-diol (im folgenden manchmal als (S)-trans-Diester
bezeichnet) der folgenden Formel 1-B
OCOCH3
H1CCO
" Il
ο
(I-B)
CH3OCO
I-C Ein Diacetylester vom cis-Cyclopent-l-en-3,5-diol
<■}
it
(im folgenden manchmal als eis-Diester bezeichnet) der
folgenden Formel I-C
OCOCH,
OCOCHj
(1-C)
H3COCO
H3COCO
Die vorstehenden (R)-trans-Diester der Formel I-A
und (S)-trans-Dieser der Formel I-B sind optisch aktive
Verbindungen, jedoch sind die cis-Diester der Formel
I-C optisch inaktive Verbindungen (meso-Isomere).
Wie aus den Stereokonfigurationsisomeren der vorstehenden Diester hervorgeht, weisen die Monoester und Diole, die beispielsweise durch Hydrolyse der
vorstehenden Diester erhalten werden, ebenfalls die folgenden Stereokonfigurationsisomeren auf.
H-A Monoacetylester von (R)-trans-Cyclopent-l-en-33-diol (im folgenden manchmal als
(R)-trans-Monoester bezeichnet).
H-B Monoacetylester von (S)-trans-CycIopent-len-34-diol fim folgenden manchmal als (S)-trans-Monoester bezeichnet).
I I-C 3(S)-Acetoxy-5(R)-hydroxy-cyclopent-1 -en (im folgenden manchmal als 3(S)-cis-Monoester
bezeichnet).
H-D SiRJ-Acetoxy-SiSJ-hydroxy-cyclopent-l-en
(im folgenden manchmal a's 3(R)-cis-Monoester bezeichnet).
Alle vorstehenden Verbindungen H-A bis H-D sind optisch aktiv.
HI-Α (R)-trans-Cyclopent-1-en-3,5-diol (im folgenden manchmal als (R)-trans-Diol bezeichnet).
IH-B (S)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol (im folgenden manchmal als (S)-trans-Diol bezeichnet).
HI-C cis-Cyclopent-i-en-S^-dio! (im folgenden 4'
manchmal als cis-Diol bezeichnet).
Darunter sind die vorstehenden trans-Diole HI-A und
III-B optisch aktive Verbindungen, jedoch wird das vorstehende cis-Diol IH-C durch dieselbe Formel wie
diejenige des vorstehenden Diesters I-C ausgedrückt und ist eine optisch inaktive Verbindung.
Es ist bekannt, Diacylester von Cyclopent-1-en-3,5-diol beispielsweise durch solche Methoden herzustellen,
wie (i) Behandlung von i,4-Dibromcyciopent-2-en in der Wärme mit einem Kaliumsalz einer aliphatischen
Carbonsäure, wie Kaliumacetat; (ii) Behandlung von l,4-Dibromcyclopent-2-en in einer aliphatischen Carbonsäure mit einem Silbersalz dieser Carbonsäure unter
Erwärmung und (iii) Umsetzung von 1,4-Dibromcyclopent*2*en mit einem Tetraäthylammoniumsalz der
genannten aliphatischen Carbonsäure in Aceton (LN. O w e η und S m i t h, J. Chem. Soc. (1952) 4035].
Darüber hinaus können diese Diacylester auch nach einem Verfahren hergestellt werden, das darin besteht,
daß man eine Lösung von 1,4-Dibromcyclopent-2-en in einem in Wasser schwer löslichen organischen Lösungsmittel mit einer wäßrigen Lösung eines Metallsalzes der
genannten aliphatischen Säure in Gegenwart einer kationischen oberflächenaktiven Verbindung umsetzt
[T.Toru, S,Kurozumi etaj,Synthesis(1974)867,]
Wenn jedoch das l,4-Dibromcyclopent-2-en kristallisiert und getrennt wird, ist es zwar möglich, das
cis-Isomere, jedoch nicht das trans-Isomere abzutrennen. Es ist daher nicht möglich, den trans-Diacetylester
(I-A -f- I-B) durch die vorstehenden Verfahren direkt
herzustellen,
ίο Obwohl es einerseits — wenn auch mit Schwierigkeiten verbunden — möglich ist, das cis-Isomere und das
trans-Isomere durch genaue fraktionierte Destillation aus dem nach den vorstehenden verschiedenen Methoden hergestellen Diacetylester (I) zu trennen, war es
ti unmöglich, das optisch aktive trans-Isomere des
Diacetylesters (I) nach einer dieser Methoden zu trennen.
Es ist daher Ziel der Erfindung, aus einem Diacetylester des optisch inaktiven Cyclopent-l-en-3,5-
diols [Diacetylester (I)] optisch aktive Diacetylester
oder optisch aktive Monoester desselben oder optisch aktives Cyclopent-1 -en-3,5-diol herzustellen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den vorstehenden
Verbindungen (R)-trans-Diester (I-A), (S)-trans-Diester
(I-B), (R)-trans-Monoester (H-A), (S)-trans-Monoester
(H-B), 3(S)-cis-Monoester (H-C), (R)-trans-Diol (IH-A)
und (S)-trans-Diol (IH-R). Ein derartiges Verfahren soll
auch in der Lage sein, die optische Reinheit einer Dioder Monoesterzusammensetzung, die mindestens
jo einen entweder der genannten optisch aktiven trans-Di-
oder -Monoester oder cis-Monoester enthält, weiter zu
erhöhen.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung eines optisch aktiven Diacetylesters des
j-, CycIopent-l-en-34-diols, seines optisch aktiven Monoacetylesters oder seines optisch aktiven Diols aus einem
Diacetylester des Cyclopent-1 -en-3,5-diols der Formel
OCOCH,
CH3OCO
der mindestens einen Bestandteil aus der Gruppe
(1) einen Diacetylester des (R)-trans-CycIopent-l-en-3,5-diols,
(2) einen Diacetylester des (S)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diols und
(3) einen Diacetylester des cis-Cyclopent-i-en-3,5-diols,
enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den
Diacetylester des Cyclopent-1 -en-3,5-diols der Einwirkung eines Mikroorganismus oder Enzyms mit einer
Selektivität hinsichtlich seiner Geschwindigkeit der Hydrolyse der Acetyloxygruppe mit (R)-Konfiguration
und der Acetyloxygruppe mit (S)-Konfiguration des genannten Diacetylesters unterwirft, wobei der Mikroorganismus eine Hefe der Species Saccharomyces
und das Enzym ein in den Schalen von Citrusfrüchten enthaltenes hydrolytisches Enzym, ein vom faserartigen
Fungus bzw. Pilz des Genus Aspergillus oder dem Stoffwechselprodukt davon erhaltenes hydrolytisches
Enzym oder ein in. Weizenkeimen enthaltenes hydrolytisches Enzym sind.
Weiterhin können erfindungsgemäß die Diacetyl-
ester, die mindestens einen Diacetylester des (R)-trans-Cyclopent-1-en-3^rdiols
[(R)-trans-Diester (1-A)] oder einen Diacetylester des (S)-trans-Cyclopent-1-en-3,5-diols
[(S)-trans-Dliester (1-B)] enthalten, in einem Kulturmedium der Einwirkung entweder eines Mikroorganismus
oder eines Enzyms, der bzw- das eine Selektivität in der Hydrolysegeschwindigkeit zwischen
der Acetojcygruppe der (R)-Konfiguration und der Acetoxygruppe der (S)-Konfiguration aufweist, unterworfen werden, um mindestens den genannten
(R)-trans-Diester (I-A) und den genannten (S)-trans-Diester(l-B) im genannten Medium als Ester oder Diole
von unterschiedlichen Acrylierungsgraden anzusammeln, wodurch der genannte (R)-trans-Diester (I-A) und
(S)-trans-Diester (I-B) selektiv hydrolysiert werden und gewünschtenfalls mindestens eines der genannten
selektiv hydrolysierten (R)-trans-Isomeren und (S)-trans-Isomeren aus dem Kulturmedium abgetrennt
und gewonnen wird.
Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren können auch diejenigen seil), die
1') den (R)-trans-Monoester (II-A) und
2') den (S)-trans-Monoester (H-B) und zusätzlich
3') dencis-Diester(I-C)
enthalten.
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Ausgangsmaterial kann das Verhältnis von (R)-trans-Diester zu
(S)-trans-Diester jeden gewünschten Wert aufweisen.
Wird als Ausgangsmaterial ein Diacetylester des cis-Cydopent-l-en-3,5-diols der Einwirkung der vorstehenden Mikroorganismen oder Enzyme unterworfen, so
können das cis-Cyclopent-l-en-33-diol (IH-C) oder
seine Monoester (H-C und/oder II-D) im Kulturmedium
angereichert werden.
Als Verfahren zur Hydrolyse von Estern mit Mikroorganismen waren zwar bisher bekannt, beispielsweise die Hydrolyse der Cyclopentenonderivate mit der
Saccharomyces-Species, wie von William J. Marsheck und Musateru Miyano [s. Biochimica et
Biophysica Acta, 316, 363 (1973)] angegeben, die Hydrolyse des 15-DesoxyprostagIandin-Ei-äthylesters
mit Backhefe, wie von Charles J. S i h et al. [s. Journal of Chemical Society, Chemical Communication, 240 (1970)]
beschrieben oder die Hydrolyse des Prostaglandin-Eimethylesters mit Rhizopus oryzae, wie von Charles J.
S i h et al. [s. Journal of American Chemical Society, 97, 857 (1975), 97,865 (1975)] veröffentlicht Die Hydrolyse
der Diacetylester des Cyclopent-l-en-3,5-diols mit Mikroorganismen war jedoch nicht bekannt. So handelt
es sich beispielsweise auch bei den aus Helvetica Chimica Acta, Band 56/1, Seite 449, Formel I, 1973
dargestellten Verbindungen allenfalls um eine racemische Mischung der(S)-Isomeren und (R)-Isomeren.
Eine erfindungsgemäß bevorzugt verwendbare Hefe der Saccharomy-ces-Species ist die der Gattung y,
Saccharomyces cerevisiae, die als im Handel erhältliche Bäckerhefe bekannt ist
Besonders vorteilhaft als in den Schalen von Citrusfrüchten enthaltenes hydrolytisches Enzym ist
Citrusacetylesterase, während als hydrolytisches Enzym, «,o
das aus einem faserartigen Pilz oder Fungus bzw, Fadenpilz erhalten wird, ein solches aus Aspergillus
niger oder dessen Stoffwechselprodukt besonders geeignet ist Weiterhin ist Weizenkeimlipase als in
Weizenkeimen enthaltenes hydrolytisches Enzym besonders geeignet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind die folgenden Verbindungen:
Diacetylester von (R)-trans-Cydopent-! -en-3,5-dioI
der Formel
H3CCO
O
Monoacetylester von (R)-trans-CycIopent-l-en-3,5-diol der Formel
H3CCO
0
Diacetylester von (S) - trans - Cyclopent -1 - en -3,5-diol der Formel
H3CCO
O
(S)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol der Formel
\s)
HO
SiSJ-Acetoxy-SfRJ-hydroxycyclopent-l -en der
Formel
OH
Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen sind als
Ausgangsmaterialien für Produkte wertvoll die bei der Herstellung von Prostaglandin odet seiner Analoga,
insbesondere von Verbindungen vom Prostaglandin Ε-Typ, verwendet werden. Da Prostaglandin pharmakologische Aktivitäten, wie eine hypotensive Aktivität,
eine Aktivität der Kontraktion der glatten Muskulatur, eine antiinflammatorische Aktivität, eine Aktivität der
-^Hmmmtmm
Inhibierung der Blutplättchenaggregation und eine
Aktivität der Inhibierung der Magensekretion aufweist, fand es auf dem Gebiet der Medizin und Arzneimittel
große Beachtung. Darüber hinaus sind die Cyclopentendiole und deren Derivate, die nach dem erfindungsge- ί
mäßen Verfahren erhalten werden, auch als Zwischenprodukte für Duftstoffe oder landwirtschaftliche Chemikalien
vom Pyrethroidtyp und deren Analoga wertvoll.
!.Verwendung einer Hefe, die der Saccharomyces- |()
Species angehört
Erfindungsgemäß ist es möglich, wenn ein Kulturmedium, das den Diacetylester (1) enthält, mit einer Hefe
angeimpft wird, die der Saccharomyces-Species angehört,
vorzugsweise Bäckerhefe, durch Ausnutzung der r> Selektivität im Hinblick auf die Hydrolyse der (R)- und
(S)-Stellungen des trans-Diesters im Kulturmedium mindestens eine Verbindung anzureichern aus der
Hefezellen durch stufenweise Zugabe des Substrats, während das Zellenwachstum erfolgt.
(3) Ein Verfahren, das darin besteht, daß man zunächst die Hefezellen züchtet und danach letztere als ruhende Zellen mit dem Substrat in Berührung bringt.
(3) Ein Verfahren, das darin besteht, daß man zunächst die Hefezellen züchtet und danach letztere als ruhende Zellen mit dem Substrat in Berührung bringt.
Unter diesen Verfahren ist (3) auf Grund seiner hohen Umwandlung des Substrats bevorzugt. Das Substrat
wird in einer solchen Konzentration, die das Wachstum der Hefezellen erlaubt, verwendet, wobei die bevorzugte
Konzentration etwa 0,05 bis 25 Gewichts-%, bezogen
auf die Kulturflüssigkeit bzw. -brühe, beträgt. Andererseits beträgt, wenn die ruhenden Zellen nach dem
Verfahren (3) verwendet werden sollen, die Korwntration
des Substrats geeigneterweise etwa 1,0 bis 20 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht der Hefezellen.
Wie vorstehend erwähnt, besitzen die Hefen, die der Saccharomyces-Species angehören, und insbesondere
oruppe, uesieiieiiu aus (ι; uciVi u/iäCciyic5i6r ucS
(RJ-trans-Cyclopent-l-en-S.S-diolsßRJ-trans-Diester
(1-A)], (ii) dem Monoacetylester des (R)-trans-Cyclopent-1
-en-3,5-diols [(R)-trans-Monoester (H-A)] und (iii) dem (S)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol [(S)-trans-Diol
(HI-B)].
Somit kann erfindungsgemäß mindestens eine dieser Verbindungen I-A, H-A und IH-B, die im Kulturmedium
angereichert wurden, daraus abgetrennt und gewonnen werden. Andererseils ist es auch gewünschter falls
möglich, die Zusammensetzung, die in einer erhöhten Konzentration mindestens eine der vorstehenden
Verbindungen I-A, H-A und HI-B enthält, zu gewinnen.
Alle diese Verbindungen I-A, H-A und IH-B sind optisch
aktive Stereokonfigurationsisomere.
Da ferner beide Verbindungen I-A und II-A Isomere darstellen, die in das (R)-trans-Diol (HI-A) überführbar
sind, wird es möglich, durch Abtrennung der vorstehenden
Verbindungen I-A und H-A von der Verbindung W-B schließlich das (R)-trans-Diol und das (S)-trans-Diol
zu trennen.
Als mit den vorstehenden Hefen anzuimpfendes Kulturmedium kann jegliches üblicherweise verwendetes
zur Anwendung gelangen, solange es Hefen kultivieren bzw. züchten kann.
Verwendbar sind beispielsweise diejenigen, die in Kobo no Bunrui Koteiho (Identification methods of
yeasts) Todai Shuppankai, S.38 und Pan Kobo (Baker's yeast), Tomotaro Sato, ed, Korinshoin,
genannt werden. Ein solches Kulturmedium ist ferner auch in R.P. Lanzilotta, D. G. Brudley und K. M.
McDonald, Applied Microbiology, 27, 130 (1974);
W. J. Marsheck und M. M i y a η ο, Biochim, Biophysica Acta, 316,363 (1973) erwähnt.
Bei der Verwendung von ruhenden Zellen, wie Hefe, kann jegliche wäßrige Lösung, in der die Zellen ruhend
verbleiben können, wie entionisiertes Wasser oder eine Pufferlösung als Lösung, in der die Zellen dispergiert
werden, verwendet werden. Jedoch ist das Verfahren, bei dem eine wäßrige Lösung, die Glucose und
monobasisches Natriumphosphat enthält, verwendet wird, auf Grund seiner hohen Umwandlung des
Substrats bevorzugt
Als Verfahren zur Animpfung der vorstehenden
Hefen können Verfahren wie die folgenden genannt werden.
{1) Ein Verfahren der Animpfung eines das Substrat enthaltenden Kulturmediums mit den Hefezeiien
und Durchführung der Züchtung der Zellen darin.
(2) Ein Verfahren der Durchführung der Züchtung der schwindigkeiten der Hydrolyse der Acetoxygruppen der (R)- und (S)-Konfigurationen von insbesondere trans-lsonieren des vorstehenden Diacetylesters (I). Jedoch wurde als Folge der durchgeführten Untersuchungen gefunden, daß die H>drolyse-Geschwindigkeit des .jis-lsomeren die schnellste war, während die Hydrolyse-Geschwindigkeit des (S)-trans-Isomeren und des (R)-trans-lsomerer. in der angegebenen Reihenfolge langsame: waren.
(2) Ein Verfahren der Durchführung der Züchtung der schwindigkeiten der Hydrolyse der Acetoxygruppen der (R)- und (S)-Konfigurationen von insbesondere trans-lsonieren des vorstehenden Diacetylesters (I). Jedoch wurde als Folge der durchgeführten Untersuchungen gefunden, daß die H>drolyse-Geschwindigkeit des .jis-lsomeren die schnellste war, während die Hydrolyse-Geschwindigkeit des (S)-trans-Isomeren und des (R)-trans-lsomerer. in der angegebenen Reihenfolge langsame: waren.
Somit wird es erfindungsgemäß möglich, den vorstehend genannten optisch inaktiven Diester (I)
durch Nutzbarmachung dieses Unterschiedes in den Hydrolyse-Raten und durch geeigfieic Einstellung der
Reaktionszeit, beispielsweise der Inokulationszeit der genannten Hefe, und der Bedingungen der Inokulation
optisch zu spalten.
Weiterhin folgt aus dem Vorstehenden, daß das erfindungsgemäße Verfahren in seiner Anwendung
nicht auf Substrate beschränkt ist, die optisch inaktiv sind, d. h. eine Mischung bestehend aus gleichen Mengen
des trans-Isomeren und des cis-lsomeren, sondern auch
auf solche angewandt werden kann, in welchen das eine oder das andere etwas weniger beträgt, d. h. ein Substrat
von niedriger optischer Reinheit. Ein Substrat dieser Art kann beispielsweise dadurch erhalten werden, daß man
den Unterschied in den Hydrolyse- Raten ausnützt durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf
einen Diacetylester des Cyclopent-1 -en-S.S-diols, in dem
das trans-Isomere reichlich vorhanden ist, und dann dieses gewinnt.
Somit kann ein optisch aktives Isomeres von hoher optischer Reinheit dadurch erhalten werden, daß . -an
die vorliegende Erfindung gemäß der vorstehend beschriebenen Weise wiederholt anwendet
Wenn beispielsweise ein Diacetylester des Cyclopent-1-en-34-diols
als Substrat verwendet wird, verschwindet der eis-Diester (I-C) in 9 bis 12 Stunden
beispielsweise bei einer Züchtungstemperatur von 32° C,
während die cis-lsomeren des Monoacetylesters des genannten Diols (H-C, H-D), die gleichzeitig gebildet
werden, einen maximalen Wert innerhalb 3 bis 6 Stunden aufweisen und in 17 bis 20 Stunden
verschwinden. Andererseits verschwindet etwa eine Hälfte des trans-Isomeren des Diacetylesters des
genannten Diols (l-A und I-B) in etwa 12 Stunden, während die trans-Isomeren des Monoacetylesters des
genannten Diols (H-A und H-B), die gleichzeitig gebildet werden, einen maximalen Wert in etwa 12 bis 15
Stunden aufweisen.
Wie vorstehend erwähnt, hydrolysiert die Hefe, die
der Saccharomyces-Species angehört, und insbesondere Bäcker-Hefe, das (S)-trans-Isomere mit einer höheren
Geschwindigkeit als das (R)-trans-Isomere.
Bei der Hydrolyse der trans-Diester in der vorstehend beschriebenen Kultur ergibt sich dementsprechend, daß
beispielsweise, wenn die Kultur 17 Stdn. durchgeführt wipi. in der Zusammensetzung der im Kulturmedium
anwesenden Diester und Monoester der trans-Isomeren die (R)-trans-Isomeren beträchtlich angereicherter sind
als die (S)-trans-Isomeren. Andererseits wird die Zusammensetzung der Diole reicher an (S)-trans-Isomeren. Wenn die Kultivierungszeit über 17 Stdn.
verlängert wird, schreitet die Hydrolyse weiter fort, und die Mengen der Diester und Monoester von trans-lsomcren nimmt nach und nach ab. Andererseits nimmt die
Menge der trans-Diole zu. In etwa 30 Stdn. beispielsweise wird die Zusammensetzung der Diester und
Monoester im Kulturmedium noch reicher an (R)-trans-Isomeren, wobei etwa 70 bis 90% solche Isomeren sind.
Im Falle der Zusammensetzung der Diole andererseits wird dai ij orhältnis von (S)-trans-Isomeren zu (R)-trans-Isomeren noch näher als das bei 17 Stdn. Züchtung
beobachtete. Dieser Trend wird bei Verlängerung der Züchtungszeit noch ausgeprägter.
Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, wird es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, verschiedene optisch aktive Verbindungen, beispielsweise durch
Steuerung der Züchtungszeit, zu erhalten.
Als im erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendende Züchtungszeit werden etwa 12 bis 120 Stunden
bevorzugt, wobei etwa 24 bis 72 Stunden besonders bevorzugt sind.
Obwohl die Züchtungstemperatur jegliche sein kann, die es den Hefezellen erlaubt, zu überleben, wird eine
Temperatur von 25 bis 45° C bevorzugt.
Zur Erhöhung der Umwandlungsrate ist es bevorzugt, daß das Substrat, wie beispielsweise die vorstehenden
Diester und Monoester, gleichförmiger in der Kulturflüssigkeit dispergiert ist. Es ist bevorzugt, beim
gleichmäßigen Dispergieren eines wasserunlöslichen Substrats in der Kulturflüssigkeit die Kulturflüssigkeit
zu bewegen. Es ist besonders bevorzugt, entweder eine Rührschaufel oder einen Propeller zu verwenden und
die Kulturflüssigkeit heftig zu bewegen, um das Substrat in der Kulturflüssigkeit als Teilchen kleinerer Größe
gleichmäßig zu dispergieren.
Die Isolierung des Produktes kann leicht in üblicher Weise erfolgen. Beispielsweise kann das Rohprodukt
leicht dadurch erhalten werden, daß man das Produkt aus der Kulturflüssigkeit mit den üblichen organischen
Lösungsmitteln, beispielsweise Äthylacetat, Äther, Chloroform, Benzol, Hexan und Cyclohexan, extrahiert
und danach die Extrakte in üblicher Weise behandelt Bei der Durchführung der wirksamen Gewinnung des
Produktes ist es erwünscht, sich der Aussalzmethode und der kontinuierlichen Extraktionsmethode zu bedienen. Die Säulenchromatographie-Methode oder die
Dünnschichtchromatographie-Methode wird zur Reinigung des Rohproduktes verwendet
Anderersiets kann der so isolierte trans-Diester oder trans-Monoester, dessen optische Aktivität erhöht
wurde, als Ausgangsmaterial verwendet werden, oder das vorstehende Diol oder der Monoester, dessen
optische Reinheit in einem größeren Ausmaß erhöht wurde, kann ebenfalls nach Acylierung mit Hilfe einer
geeigneten Methode und Umwandlung zu dessen Monoester oder Diester als Ausgangsmaterial verwendet werden, und eine weitere Erhöhung der optischen
Reinheit kann dadurch erzielt werden, daß man erneut die erfindungsgemäße ZUchtungsmethode anwendet,
worauf sie in üblicher Weise getrennt werden.
-. Es wird somit nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren ermöglicht, mindestens eine der Verbindungen (i) (R)-trans-Diester (I-A), (ii) (R)-trans-Monoester
(H-A) und (iii) (S)-trans-Diol (1II-B) oder die genannten optisch aktiven Diester, Monoester oder Diole, in denen
ίο wenigstens eine dieser Verbindungen in einer noch
höheren Konzentration enthalten ist, zu erhalten.
Die Verbindungen I-A. H-A und III B, die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, sind nach an sich bekannten Verfahren ineinander überführ-
i, bar, wie z. B. durch alkalische Hydrolyse und Acylierung.
Weiterhin kann das geschützte 4-Hydroxycyclopent-2-en-l-on von diesen Verbindungen nach einer geeigneten Methode abgeleitet werden. Wenn anschließend
dieses geschützte 4-Hydroxycyclopent-2-en-l-on α,
_>(i /?-dialkyliert wird, kann leicht eine Verbindung vom
Prostaglandin Ε-Typ erhalten werden.
2-1. Verwendung von (A) dem hydrolytischen Enzym,
das in der Schale von Citrusfrüchten enthalten ist,
,. oder(B) dem hydrolytischen Enzym, erhalten vom
faserartigen Fungus, der dem Genus Aspergillus
angehört, oder seinem SLoffwechselprodukt
Wenn erfindungsgemäß ein Kulturmedium, enthaltend den vorstehenden Diacetylester (I), angeimpft wird
in mit (A) dem hydrolytischen Enzym, das in der Schale
von Citrusfrüchten enthalten ist, oder (B) dem hydrolytischen Enzym, das vom faserartigen Fungus, der
dem Genus Aspergillus angehört, oder seinem Stoffwechselprodukt erhalten wird, ist es möglich, unter
r, Nutzbarmachung der Unterschiede in den Hydrolysegeschwindigkeiten dieser Enzyme (A) und (B) bei der
Hydrolyse der Acetoxygruppen der (R)- und (S)-Konfigurationen des Diacetylesters (I), insbesondere seiner
trans-Isomeren, im genannten Kulturmedium minde
stens eine der Verbindungen anzureichern aus der
Gruppe bestehend aus (i) dem (S)-trans-Diester (I-B), (i">
dem (R)-trans-Monoester (H-A) und (iii) dem 3(S)-Acetoxy-5(R)-hydroxycyclopent-l-ent d.h. dem vorstehenden 3(S)-cis-Monoester(II-C).
j-, Somit ist es erfindungsgemäß möglich, auch unter
Verwendung der vorstehenden Enzyme (A) oder (B) und indem man in derselben Weise arbeitet wie in dem Fall,
bei dem die vorstehenden Hefen, die der Species Saccharomyces angehören, verwendet werden, min-
-,o destens eine der vorstehenden Verbindungen I-B, H-A
und H-C abzutrennen und zu gewinnen. Es ist ferner p.uch möglich, gewünschtenfalls die genannte Diesterzusammensetzung oder Monoesterzusammensetzung, die
mindestens eine dieser Verbindungen in einer höheren
v, Konzentration enthält zu gewinnen.
Als das vorstehende hydrolytische Enzym (A) wird vorteilhafterweise das als Citrusacetylesterase bekannte
Enzym verwendet [vergl. »Archiv. Biochem.«, 15, 415 (1947)}
M) Das in der enzymatischen Reaktion verwendete Enzym kann in Form eines Enzyms, erhalten durch die
übliche Enzym-Reinigungsmethode, eines roh gereinigten Enzyms, erhalten durch Fraktionierung mit Ammoniumsulfat oder einem organischen Lösungsmittel, oder
eines rohen Enzyms, wie ein zerstoßenes Produkt der Schalen von Citrusfrüchien oder ein Extrakt davon,
verwendet werden.
hydrolytische Enzym (B) das hydrolytische Enzym, hergestellt aus Aspergillus niger ATTCC 9142 (Hinterlegungsinstitut:
American Type Culture Collection, Maryland, USA), verwendbar. Somit können die in
diesen enzymatischen Reaktionen verwendeten hydro- -, lytischen Enzyme in jeglicher von solchen Formen
vorliegen, wie das Enzym, erhalten durch die übliche Enzym-ReinigungJTiethode, das roh gereinigte Enzym,
erhalten beispielsweise durch Fraktionierung mit Ammoniumsulfat oder einem organischen Lösungsmit- m
tel, oder ein Rohenzym, wie eine Kultur, Kulturflüssigkeit oder Zellen oder Mikroorganismen, sowie deren
Extrakte.
2-2. Verwendung des hydrolytischen Enzyms (C),
das in Weizenkeimen enthalten ist
das in Weizenkeimen enthalten ist
Erfindungsgemäß ist es auch möglich, ein Kulturmedium, das den Diacetylester (I) enthält, mit einem
hydrolytischen Enzym (C) anzuimpfen, das in Weizenkeimen enthalten ist, und unter Ausnutzung in gleicher _>o
Weise, wie vorstehend beschrieben, der Selektivität in den hydrolytischen Raten im Kulturmedium mindestens
eine der Verbindungen von (i) (R)-trans-Diester (I-A), (ii)
(R)-trans-Monoester (H-A) und (iii) 3(S)-cis-Monoester (H-C) anzuhäufen. r,
Demnach können die vorstehenden optisch aktiven Verbindungen I-A, H-A und H-C unter Verwendung des
Enzyms (C) isoliert werden, indem man in derselben Weise, wie vorstehend beschrieben, arbeitet. Die
Diester- oder Monoester-Zusammensetzungen, die m diese Verbindungen in einer höheren Konzentration
enthalten, können ebenfalls hergestellt werden.
Als solches Enzym (C) ist mit Vorteil beispielsweise Weizenkeimlipase (Glycerinester-Hydrolase EC Nr.
3.1.1.3) verwendbar. Es kann auch ein Enzym jeglicher π Form, hergestellt wie im Falle des vorstehenden
Aspergillus niger, verwendet werden.
3. Es ist somit erfindungsgemäß möglich, einen Diester, Monoester oder ein Diol, enthaltend mindestens
eines der vorstehenden optischen Isomeren, in to einer höheren Konzentration herzustellen durch Animpfen
des vorstehenden Diacylesters (I) mit entweder den vorstehend unter 1 beschriebenen Hefen der
Saccharomyces-Species oder den vorstehend unter 2-1 und 2-2 beschriebenen hydrolytischen Enzymen (A), (B) ι -,
und (C), wonach diese hergestellten Diester, Monoester oder Diole aus dem Kulturmedium abgetrennt werden.
Im Falle des Diols kann dieses nach einer wie vorstehend beschriebenen geeigneten Methode in einen
Diester oder Monoester überführt werden, und der -,n
Monoester kann gegebenenfalls in den Diester überführt werden, der dann erneut mit den vorstehenden
Hefen oder dem hydrolytischen Enzym (A), (B) oder (C) angeimpft werden kann, um eine Zusammensetzung von
noch höherer optischer Reinheit herzustellen. Dies -,-, bedeutet, daß es erfindungsgemäß möglich ist, das
erfindungsgemäße Verfahren durch geeignete Kombination der vorstehenden Hefen oder Enzyme und
Durchführung des Arbeitsganges so oft als möglich durchzufahren. on
Als Reaktionslösung, mit der das Enzym (A), (B) oder
(C) angeimpft wird, kann jegliche verwendet werden, die die Aktivität des Enzyms beibehalten kann, wie
entionisiertes Wasser oder eine Pufferlösung. Verwendbare Pufferlösungen sind beispielsweise diejenigen, die „-,
in »Data for Biochemical Research« von R. M. C Dawson, D.CEUiott, W.H.EIIiott untfK.M.
Go η es. Oxford, Clarendon Press, 1969, Seite 475 genannt sind. Obwohl als lonenkonzentration der
Pufferlösung diejenige, die eine wesentliche enzymatische
Aktivität erlaubt, zufriedenstellend ist, ist eine molare Konzentration von 1 χ 10~5 bis 5,0 bevorzugt.
Andererseits ist der pH-Wert zufriedenstellend, der eine wesentliche enzymatische Aktivität erlaubt. Besonders
bevorzugt ist jedoch ein pn-Wert im Bereich von ±2,0 um den optimalen pH-Wert des verwendeten Enzyms,
Obwohl andererseits die Konzentration des Substrats, wie beispielsweise des Diacetylesters (I) oder des
vorstehenden Monoesters, jegliche sein kann, die eine wesentliche enzymatische Aktivität ermöglicht, ist eine
Konzentration bevorzugt in der Größenordnung von 1 χ 10-4 bis 25,0 Gewichts-%, bezogen auf die Reaktionsflüssigkeit,
wobei eine Konzentration in der Größenordnung von 1 χ IQ-3 bis 5,0 Gewichts-%
besonders bevorzugt ist.
Die Reaktionszeit, während der diese Enzyme verwendet werden, ist vorzugsweise eine von beispielsweise
etwa b bis i'2ü Stunden, jedoch ist eine Zeit von 12
bis 48 Stunden besonders bevorzugt. Als Reaktionstemperatur ist diejenige zufriedenstellend, die das Fortschreiten
der enzymatischen Reaktion ermöglicht, jedoch ist eine Temperatur von 25 bis 45° C bevorzugt.
Zur Erhöhung der Hydrolyse-Rate des Ausgangsmaterials zum gewünschten Produkt ist es erfindungsgemäß
erwünscht, daß Jas Substrat möglichst gleichmäßig in
der Reaktionsflüssigkeit dispergiert ist, und somit wird vorzugsweise die Reaktionsflüssigkeit bewegt bzw.
gerührt, um das Substrat, welches eine wasserunlösliche Verbindung ist, gleichmäßig zu dispergieren. Es ist
besonders bevorzugt, eine Rührschaufel oder einen Propeller zu verwenden und heftig zu rühren bzw. zu
bewegen, um eine gleichmäßige Dispersion des Substrats in der Reaktionsflüssigkeit als Teilchen von
kleinstmöglicher Größe zu erzielen.
Wie im Falle der Verwendung von Hefe (vorstehend unter 1) beschrieben, kann die Isolierung des gewünschten
Produktes in üblicher Weise leicht erfolgen durch eine Methode der Extraktion mit einem organischen
Lösungsmittel oder eine Methode der Abtrennung des Produktes durch Säulenchromatographie unt τ Verwendung
eines lonenaustauscherharzes oder eines synthetischen Absorbens. Beispielsweise kann das
Rohprodukt des gewünschten Cyclopentenderivats dadurch erhalten werden, daß man das Produkt aus der
Reaktionsflüssigkeit mit einem üblichen organischen Lösungsmittel, beispielsweise Äthylacetat, Äther, Chloroform,
Benzol, Hexan und Cyclohexan, extrahiert, wonach die Extrakte in üblicher Weise, wie Entfernung
des Lösungsmittels durch Verdampfung, behandelt werden.
Um die Gewinnung des Produktes wirksam durchzuführen, ist die Anwendung des Aussalzens und der
kontinuierlichen Extraktionsmethode noch bevorzugter. Die Reinigung des Rohproduktes erfolgt mit Hilfe
solcher Methoden, wie Säulenchromatographie, präparative Dünnschichtchromatographie und präparative
Gaschromatographie.
Die Hefen, wie die vorstehende Bäcker-Hefe, besitzen das Merkmal, daß, obwohl die Ausbeute des
gewünschten optisch aktiven Produktes im allgemeinen niedrig ist, wenn diese Hefen verwendet werden, das
erhaltene Produkt in sehr hoher optischer Reinheit erhalten werden kann. Andererseits ist ein Merkmal des
Verfahrens unter Verwendung der vorstehenden Enzyme (A), (B) und (C), daß, obwohl die optische
Reinheit des gewünschten Produktes niedriger ist als
anwesend waren. Dies zeigt die Anwesenheit eines Enantiomeren in einer Menge von 90% e.e. [enantiomerem
Überschuß] an. Somit beträgt die maximale wenn Bäcker-Hefe verwendet wird, die Monoester, in
denen die vorstehende optische Aktivität erhöht wurde, in einer außerordentlich hohen Ausbeute erhalten
werden können. Darüber hinaus bestehen derartige Vorteile, wie beispielsweise, daß, da im Falle der
Methode unter Verwendung dieser Enzyme die Reinheit des Enzyms erhöht werden kann, Nebenreaktionen
außer der gewünschten Hydrolyse aufgehalten bzw. verhindert werden können. Darüber hinaus ist es
möglich, diese Enzyme auf einem Trägermaterial, d. h. als immobilisierte Enzyme, zu verwenden.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Veran schaulichung der Erfindung. Wenn nicht anders
angegeben, beziehen sich die Teile auf das Gewicht.
verianrenzur Bestimmungueraosuiuien
Konfiguration
(a) Bestimmung der absoluten Konfiguration von Cyclopent-1 -en-3,5-diol
Es wurde Bäcker-Hefe verwendet, und die Züchtung des Substrats 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en (Molverhältnis
von cis-Isomerem zu trans-lsomerem = 54:46) wurde 17 Stunden durchgeführt, um ein Produkt zu
erhalten, welches durch Säulenchromatographie getrennt wurde, um Cyclopent- l-en-3,5-diol (Molverhältnis
von cis-Isomerem zu trans-Isomerem = 55 :63) mit [«]■; =—44° zu erhalten. Die vorstehenden cis/trans-Verhältnisse
wurden durch Gaschrornatographie und NMR bestimmt. Die Bestimmung der absoluten
Konfiguration des so erhaltenen Diols wurde wie folgt durchgeführt.
Dieses Diol wurde zunächst in an sich bekannter Weise in das Dibenzoat überführt, welches dann durch
alkalische Hydrolyse in das Monobenzoat überführt wurde. Dieses wurde dann in 4-Benzoyloxycyclopent-2-en-l-on
durch Oxydation mit Chromsäure unter Verwendung von Aceton als Lösungsmittel überführt
(es wurde vorab bestätigt, daß keine Veränderungen in der absoluten Konfiguration der Substituent-tragenden
Kohlenstoffatome als Folge der vorstehenden verschiedenen Reaktionsstufen auftraten).
Bei der Untersuchung des Zirkulardichroismus des erhaltenen Produktes wurde ein negativer Cotton-Effekt
QO]2M= -47 900°, c=3,2xl0-5) beobachtet Es
wurde somit gefunden, daß dieses Produkt, von dem bekannt ist, daß es eine negative Chiralität nach der
Exciton-Chiraiitäts-Methode [H. Harada und K. Nakanishi, »Accounts Chem. Res.«, 5, 257 (1972)
und dort genannte Literatur] aufweist, eine S-Konfiguration
besitzt
D. h., es wurde gefunden, daß das trans-Isomere von
Cyclopent-l-en-34-diol, das einen negativen Wert für
den [λ] V-Wert aufweist, S-Konfiguration besitzt Es ist
klar, daß das cis-Isomere desselben Diols optisch inaktiv ist
(b) Bestimmung der absoluten Konfiguration
von 33-Acetoxycyclopent-l-en und
trans-3-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-1 -en
Es wurde Bäcker-Hefe verwendet, und die Züchtung des Substrats, 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en (Molverhältnis
von eis- zu trans-Isomerem = 54 :46), wurde 30 Stunden durchgeführt, um ein Produkt zu erhalten, das
durch Säulenchromatographie getrennt wurde, um trans-S.S-Diacetoxycyclopent-l-en mit [λ]; =+199°
-, und trans-S-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-l-en mit
[λ] = + 199° zu erhalten. Unter Verwendung dieser
Verbindungen wurde deren absolute Konfiguration wie folgt bestimmt.
Wenn das vorstehende IrBnS-S1S-DJaCeU)XyCyC1O-
Ki pent-1-en in an sich bekannter Weise alkalisch
hydrolysiert wurde und in trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol überführt wurde, wies es einen [α]ί = +186° auf. Es
wurde somit gefunden, daß das trans-Cyclopent-1-en-3,5-diol
mit einer positiven spezifischen Drehung eine
ι , absolute Konfiguration aufweist, die derjenigen des
trans-Isomeren entgegengesetzt ist, welches eine negative spezifische Drehung aufweist. [Daß keine
Veränderung in der absoluten Konfiguration des Substituent-tragenden Kohlenstoffs während der vor-
:m stehenden Stufe der alkalischen Hydrolyse auftritt, geht
aus »Helv. Chim. Acta«, 53,739 (1970) hervor.]
Es wurde daher gefunden, daß das vorstehende trans-Isomere von 3,5-diacetoxycyclopent-1 -en, das eine
positive spezifische Drehung aufweist, R-Konfiguration
_>-, besitzt.
Indem man in ähnlicher Weise mit dem vorstehenden trans-S-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-1 -en vorging,
wurde das entsprechende Diol mit einer positiven spezifischen Drehnung erhalten. Somit wurde gefunden,
in daß diese Verbindung R-Konfiguration besitzt.
(c) Bestimmung der absoluten Konfiguration von
cis-S-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-1 -en
cis-S-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-1 -en
Das trans-S-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-l-en, erhalten
unter Verwendung von Bäcker-Hefe, und dessen absolute Konfiguration als R-Konfiguration bestimmt
wurde, wurde durch Oxydation mit Chromsäure in 4-AcetoxycycIopent-2-cn-l-on überführt. Die spezifische
Drehung dieser Verbindung wurde zu +74° ermittelt.
Getrennt wurde die Züchtung des Substrats 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en
(Molverhältnis des o-lsomeren zu trans-Isomerem = 54 :46) 22 Stunden unter Verwendung
von Citrusacetylesterase durchgeführt, um ein Produkt zu erhalten, welches durch Säulenchromatographie
getrennt wurde, um S-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-1-en
zu erhalten. Dieses wurde weiter der Gaschromatographie unterworfen, um das cis-Isomere
allein zu erhalten. Dieses cis-S-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-1-en
wurde ähnlich wie vorstehend beschrieben oxydiert, um 4-Acetoxycyclopent-2-en-l-on, dessen
spezifische Drehung -15° betrug, zu erhalten.
Wenn somit die vorstehenden zwei Verfahrensweisen verglichen werden, ergibt sich, daß die 3-SteIIung des
vorstehenden cis-3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-1 -ens,
d.h. der Kohlenstoff, an dem die Acetoxygruppe gebunden ist, S-Konfiguration aufweist, und somit
wurde die Verbindung als das cis-3(S)-Acetoxy-5-(R)-hydroxycyclopent-1-en
ermittelt
Methode zur Bestimmung der optischen Reinheit
Das NMR-Spektrum von trans-S-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-1-en
mit [«]■:;=+229°. erhalten unter
Verwendung einer Kultur von 3,5-Diacetoxycyclopentl-en mit Bäcker-Hefe, wurde in Gegenwart von
Tris-(3-trifluormethylhydroxymethyIen-d-cnmphorato)-europium(II!)[vergLCCHinckley,
»J.Am.Chem. Soc«, 91, 5160 (1969) und G, M. W h i t e s i d e s, D. W.
Lewis, ibidem, 92, 6979 (1970)] gemessen. Als Folge
davon wurde gefunden, daß zwei Klassen von optisch aktiven Verbindungen in einem Verhältnis von 95:5
anwesend waren. Dies zeigt die Anwesenheit eines Enantiomeren in einer Menge von90% e.e. [enantiomerem Überschuß] an. Somit beträgt die maximale
spezifische Drehung des trans-Acetats 255°.
Andererseits wurde das vorstehende trans-Monoacetat mit [λ] ir = +229° (90% e.e.) acetyliert und in das
trans-S.S-Diacetoxycyclopent-l-en mit [ä]j=+208°
überführt. Somit wird die maximale spezifische Drehung des trans-Diacetats 23Γ.
Darüber hinaus wurde das Cyclopent-l-en-3,5-diol (cts-Isomeres zu trans-Isomerem=34:66) mit
[α]«= —81° (bezogen auf das trans-Isomere), das bei
der Züchtung von 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en mit Bäcker-Hefe abgetrennt wurde, in ähnlicher Weise in
ein diacetyiiertes Produkt in üblicher Weise überführt.
Dieses wies einen [α] ν = —73° auf. Somit wird die
maximale spezifische Drehung des trans-Diols 237°.
Unter Verwendung der maximalen spezifischen Drehung vom erhaltenen Diacetat, Monoacetat und
Diol, die wie vorstehend beschrieben berechnet wurde, können die optischen Reinheiten (% e.e.) der verschiedenen, in den verschiedenen Fällen getrennten Verbindungen durch Messung ihrer spezifischen Drehungen
([«] f) berechnet werden.
(Verwendung von Bäcker-Hefe)
(1) Kultur (48stündiger Züchtung)
Als dieses Rohprodukt durch trockene Säulenchromatographie gereinigt und gesammelt wurde, wurden
132 mg (Ausbeute 0,6%) einer Flüssigkeit entsprechend einem Rf-Wert von 048,520 mg (Ausbeute 3,2%) einer
Flüssigkeit entsprechend dem Rf-Wert von 0,25 und 2,62 g (Ausbeute 25,2%) einer Flüssigkeit entsprechend
dem Rr-Wert von 0,04 erhalten.
27Og handelsübliche Bäcker-Hefe, 90 g Glucose, 67,5 g monobasisches Natriumphosphat und 1,81 entionisiertes Wasser wurden in einen abtrennbaren -to
5-l-Rundkolben eingebracht, und nach der Herstellung
einer homogenen Lösung wurde 1 Stunde bei [«]£'=+258'
Raumtemperatur belassen. Zu dieser Lösung wurden dann 18 g 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en (Verhältnis von
cis-lsomerem zu trans-Isomerem = 54 :46) als Substrat 4> gefügt, wonach 48 Stunden bei 32° C unter heftigem
Rühren mit einem Rührpropeller gezüchtet wurde.
(3) Identifizierung des Produktes
Die Eigenschaften der Flüssigkeit, die dem Rf-Wert
von 0,58 entsprach, waren wie folgt:
IR-Spektrum (Flüssigkeitsfilm, cm-'):
1735,1240,1035
NMR-Spektrum (60 MHz1CCU, ppm):
2„ 2,00 (6H, s), 2,21 (2H, t, J = 6Hz),
5,73 (2H, i, j=6Hz), 6,06 (2H, s)
14 j (M + -COCH3,2), 125 (73), 124 (65),
99 (27), 82 (100), 43 (80)
' [«]?=+215° (C=0,023,CH3OH)
Diese Eigenschaften bestätigen, daß dieses Produkt das (RJ-trans-S^-Diacetoxycyclopent-1 -en (93% e.e.) ist.
«ι Die Eigenschaften der Flüssigkeit, die dem Rf-Wert von 0,25 entspricht, sind die folgenden:
3350,1730,1430,1375,1355,1250,1150,1120
J> NMR-SpCkInIm(OOMHz1CCl41PPm):
2,00 (3H, s), 2,10 (2H, m), 435 (1H, s),
4,90 (1H, m), 5,75 (1H, m), 6,00 (2H, m)
99 (M^-COCH3,3), 82(100), 43(80)
(2) Trennung und Reinigung des Produktes
Nach Beendigung der Züchtung wurden die Zellen aus der Kulturflüssigkeit unter Verwendung einer
Zentrifuge abgetrennt. Nach der Zugabe von Ammoniumsulfat zu der überstehenden Flüssigkeit wurde sie
einer Aussalzbehandlung unterworfen und dann fünfmal unter Verwendung von je 2 I Äthylacetat extrahiert Die
so erhaltenen Extrakte wurden mit dem durch getrennte Extraktion der Zellen mit Äthylacetat erhaltenen
Extrakt vereinigt, wonach die vereinigten Extrakte mit Glaubersalz getrocknet wurden. Des Lösungsmittel
wurde dann abdestilliert, wobei 7,23 g eines Rohproduktes erhalten wurden.
Als dieses Produkt der Dünnschichtchromatographie
unterworfen wurde (Entwicklungslösungsmittel: eine Mischung aus 50 Teilen Äthylacetat und 50 Teilen
Benzol), wurden Flecken hauptsächlich bei einem RrWert von 0,58, 0,25 und 0,04 als Folge der Kultur
erhalten.
Diese Eigenschaften bestätigen, daß dieses Produkt SiRJ-Acetoxy-SiRJ-hydroxycyclopent-l-en (100% e.e.)
ist.
Die IR-, NMR- und Massen-spektroskopischen Daten der Flüssigkeit, die dem Rf-Wert von 0,04 entspricht
waren in Obereinstimmung mit denjenigen eines authentischen Cyclopent-l-en-33-diols, einer bekannten Verbindung. Somit wurde diese Flüssigkeit als
Cyclopent-1-en-3,5-diol identifiziert. Darüber hinaus
wurde gefunden, daß dieses Cyclopent-l-en-3,5-diol ein Verhältnis von cis-lsomerem zu trans-Isornerem von
17 :9 und [λ];, - -15° (C = 0,072, CH3OH) aufwies und
seine optische Reinheit 10% e.e. betrug.
Beispiele 2 bis 5
(Verwendung von Bäcker-Hefe)
Das Beispiel I wurde wiederholt, wobei jedoch die Inkubationszeiten 30,17,10 und 5 Stunden betrugen. Die
Abtrennung und Reinigung des Produktes und seine Identifizierung wurden in genau derselben Weise
durchgeführt.
909 627/264
Tabelle I |
Incuba-
(ionszeit |
17 | 25 | (% e. e.) | 52 | 871 | ) |
5,4
0 |
M f | 18 | W"? |
Beispiel Nr, | S.S-Diacetoxycyclopent-l-en |
+199°
(86) |
11,5
0 |
(% e. e.) | (% e. e.) | ||||||
(Std.) | Ausbeute |
+ 185°
(80) |
J-Acetoxy-S-hydroxycyclo-
pent-I-en |
6,2
4,7 |
+199°
(78) |
3,5-DihydroxycyclopenH-en |
-37°
(19) |
||||
30 | (%) | +45° (21) |
Ausbeute |
IJ
7,0 |
+143°
(56) |
Ausbeute |
-44°
(32) |
||||
2 ! | 17 |
L 2,5
c. 0 |
+8°
(6) |
(V. | ± 0 | (%) |
-24°
(28) |
||||
3 | 10 |
L 9,1
c. 0 |
t
C. |
-17° |
t. 8,2
c. 2,1 |
- | |||||
4 | 5 |
t 14,9
c. 1,1 |
t
C. |
t 6,3
c. 5,5 |
|||||||
5 |
L 16,8
c. 10,8 |
t
C. |
L 3,9
c. 6,7 |
||||||||
t.
C. |
Spur |
»l« = trans-Isomeres, »c« = cis-Isomeres
Beispiel 6
(Verwendung von Bäcker-Hefe)
In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurden 300 g derselben handelsüblichen Bäcker-Hefe, 100 g Glucose,
75 g monobasisches Natriumphosphat und 2,01 entionisiertes Wasser in einen 5 I-Rundkolben eingebracht,
wonach nach der Herstellung einer homogenen Lösung 1 Stunde bei Raumtemperatur belassen wurde. Zu dieser
Lösung wurden dann 20 g 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en
(Verhältnis von cis-Isomerem zu trans-Isomerem = 54 :46) als Substrat zugegeben, wonach die
Kultivierung bzw. Züchtung 30 Stunden bei 32° C unter heftigem Rühren unter Verwendung eines Rührpropellers durchgeführt wurde. Nach Beendigung der Züchtung wurden die Zellen aus der Kulturflüssigkeit durch
Zentrifugieren abgetrennt, wonach die Kulturflüssigkeit
mit Äthylacetat wie in Beispiel 1 extrahiert wurde, um 9,13 g eines Rohproduktes zu erhalten.
Als dieses Rohprodukt durch Säulenchromatographie gereinigt wurde, wurden 932 mg 3(R)-Acetoxy-5(R)-hydroxycyclopent-1-en (80% e.e.) mit [«]?'=+208°
(C = 0,062, CH3OH) und 1,62 g Cyclopent-l-en-3,5-diol
(31% e.e.) mit einem Verhältnis von cis-Isomerem zu trans-Isomerem von 3:7 mit [«]<; =-46° (C = 0,065,
CHjOH) erhalten.
Beispiel 7
(Verwendung von Bäcker-Hefe)
In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurden 300 g
derselben im Handel erhältlichen Bäcker-Hefe, 100 g Glucose, 75 g monobasisches Natriumphosphat und 2,01
entionisiertes Wasser in einen abtrennbaren 5-l-Rundkolben eingebracht, wonach nach Herstellung einer
homogenen Lösung I Stunde bei Raumtemperatur belassen wurde. Zu dieser Lösung wurden dann 20 g
3,5-Diacetoxycyclopent-l-en (Verhältnis von cis-Isomerem zu trans-Isomerem = 54 :46) als Substrat gefügt,
wonach die Züchtung 17 Stunden bei 32° C unter heftigem Rühren unter Verwendung eines Rührpropellers erfolgte. Nach Beendigung der Züchtung wurde in
derselben Weise wie in Beispiel 1 mit Äthylacetat extrahiert, wobei 10,23 g eines Rohproduktes erhalten
wurden.
gereinigt wurde, wurden 133 g (R)-trans-3,5-Diacetoxycyclopent-1-en (86% e.e.) mit [«po°=+201° (C=O1OSl,
CH3OH), 2,08 g SiRyAcetoxy-SiRJ-hydroxycycIopent-1-en (73% e.e.) mit [«]■?=+ 192° (C=0,069, CH3OH)
und 133 g Cydopent-l-en-3,5-dioI mit einem Verhältnis
von cis-Isomerem zu trans-Isomerem von 5 :6 (37% e.e.) mit [«]·?= -53° (C=0,061.CH3OH) erhalten.
Beispiel 8
(Verwendung von Bäcker-Hefe)
η derselben im Handel erhältlichen Bäcker-Hefe, 10 g
Glucose, 7,5 g monobasisches Natriumphosphat, 200 ml
entionisiertes Wasser und 3,0 g 3,5-Diacetoxycyclopentl-en als Substrat in ein gläsernes Minigefäß eingebracht,
wonach 24 Stunden bei 32° C unter Rühren mit einem
Rührpropeller gezüchtet wurde. Nach Beendigung der
Züchtung wurde die Kulturflüssigkeit mit Äthylacetat extrahiert und mit Glaubersalz getrocknet Bei der
Entfernung des Lösungsmittels durch Destillation wurden 2,1 g des Rohproduktes erhalten.
4> Dieses Rohprodukt wurde wie in Beispiel 1 der
Dünnschichtchromatographie unterworfen [Entwicklungslösungsmittel: Äthylacetat/Benzol-Mischung
(50/50)1 und der Teil mit dem Rf-Wert = 0,25 wurde
abgekratzt, um 95 mg 3(R)-Acetoxy-5(R)-hydroxycyclo
pent-1-en zu erhalten.
(Verwendung von Citrusacetylesterase)
(1) Herstellung der Citrusacetylesterase
Die Schalen von Mandarinenorangen bzw. Mandarinen wurden in einem Mixer zerkleinert, mit einer
0,2-prozentigen wäßrigen Natriumchloridlösung extra-
M> hiert und zur Abtrennung und Entfernung des
Schalenrückstands zentrifugiert. Die überstehende Flüssigkeit wurde mit Ammoniumsulfat gesättigt, um eine
Proteinfraktion auszufällen, die durch Zentrifugieren isoliert wurde. Diese Proteinfraktion wurde gegen
hi entionisiertes Wasser dialysiert. Die erhaltene Enzymlösung wurde so, wie sie erhalten wurde, als Citrusacetylesteraselösung in der folgenden Züchtungsreaktion
verwendet.
(2) Züchtung
20 ml der vorstehenden Enzymlösung, 3,0 g3,5-Diacetoxycyclopent-l-en als Substrat und 18OmI einer
0,05-molaren Natriumphosphat-Pufferlösung mit einem PH-Wert von 7,0 wurden in einem I-I-Erfenmeyer-Kol- >
ben suspendiert und 22 Stunden bei 32° C unter heftigem Röhren tinter Verwendung einer Rührschaufel umgesetzt
• (3) Abtrennung und Reinigung des Produktes
Nach Beendigung der Reaktion wurde die Reaktionsflüssigken mit etwa 200 ml Äthylacetat extrahiert und
mit Glaubersalz getrocknet Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wobei 2£7 g eines Rohproduktes erhalten
wurden. Eine sehr kleine Menge dieses Produktes wurde ι ϊ
der Dünnnschichtchromatographie unterworfen [Entwicklungslösungsmittel: Äthylacetat/Benzol-Mischung
(50/50)], wobei Recken bei Rf=0,54 und Rf=0,27
erhalten wurden.
Dieses Rohprouüct wurde dann der Säulenchromatographie unter Verwendung von Siliriumdioxydgel
unterworfen. Unter Eluierung nach der Methode des Konzentrationsgradienten unter Verwendung von 50
Teilen Benzol und 50 Teilen Äthylacetat wurden 1,49 g eines Produktes, das dem Rf-Wert von 0,54 entsprach, 2">
und Oil g eines Produktes, das dem Rf-Wert von 0,27
entsprach, erhalten.
(4) Identifizierung des Produktes
Da das Produkt mit dem Rf-Wert von 0,54 in i<
> Obereinstimmung mit getrennt hergestelltem authetischen 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en hinsichtlich IR-,
NMR- und Massen-Spektrum war, wurde es als das
3^-Diacetoxycyclopent-l-en identifiziert [«]? = —7,4°.
Da das Produkt mit dem Rf-Wert von J.27 hinsichtlich r>
seiner IR-, NMR- und Massen-Spektren mit dem Produkt mit dem Rf-Wert von 0,24, erhalten nach der
Methode von Beispiel 1, in Übereinstimmung war, wurde es als das S-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-l-en
identifiziert [«]?= +7,7°. -to
Da gaschromatographisch gefunden wurde, daß beide
Produkte Mischungen des cis-Isomeren und des trans-Isomeren darstellten, wurde zur Bestimmung der
absoluten Konfiguration das S-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-l-en gaschromatographisch getrennt (Verhält- -n
nis von cis-Isomerem zu trans*Isomerem =56 :44). Da
es klar ist daß das cis-3,5-Diacetoxycyclopent-l-en optisch inaktiv ist, wurde die Trennung des vorstehend
erhaltenen 3,5-Diacetoxycyclopent-l-ens (Vsrhältnis
von cis-Isomerem zu trans-Isomerem = 54:46) nicht v>
durchgeführt, jedoch wurde aus dem vorstehenden [α]"'Wert die Konfiguration des trans-Isomeren als
S-Konfiguration ermittelt, und seine optische Reinheit betrug 7% e.e.
Andererseits wiesen das transO-Acetoxy-S-hydroxy- v>
cyclopent-1-en und das cis-3-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-1-en, die durch Trennung erhalten wurden, die
Werte [«]ir = +21° bzw. [«]?= -15° auf. Es wurde so
gefunden, daß das trans-Isomere R-Konfiguration aufwies und seine optische Reinheit 8% e.e. betrug und w>
daß das cis-Isomere SiSj-Äcetoxy-SiRJ-hydroxycydopent-1-en war.
Beispiel 10
(Verwendung von Citrusacetylesterase)
2,0 ml der nach der Methode (1) von Beispiel 9 erhaltenen Enzymlösung, 101 mg 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en als Substrat und 2,0 ml einer 0,05-molaren
Natriumphosphat-Pufferlösung mit einem pH-Wert von
7,0 wurden suspendiert und flber Nacht bei 32"C unter
heftigem Rühren unter Verwendung einer Rührschaufel umgesetzt Nach Beendigung der Reaktion wurde wie
unter (3) von Beispiel 9 beschrieben extrahiert wonach der Extrakt mit Glaubersalz getrocknet wurde und das
Lösungsmittel durch Destillation entfernt wurde, um 89 mg eines Rohproduktes zu erhalten. Dieses Produkt
wurde durch präparative Dünnschichtchromatografie unter Verwendung einer Äthylacetat/Benzol-Mischung
(50/50) gereinigt um 40 mg einer Flüssigkeit vom
Rf-Wert =0,54 und 35 mg einer Flüssigkeit vom Rf-Wert=0,27 zu erhalten.
Da für beide Verbindungen deren IR-, NMR- und Marsen-Spektren in Obereinstimmung waren mit
denjenigen mit denselben Rf-Werten, die nach dem Verfahren von Beispiel 9 erhalten wurden, wurde die
Verbindung mit dem Rf-Wert von 0,54 als das 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en und die Verbindung mit
dem Rf-Wert von 0,27 als das S-Acetoxy-S-hydroxycyc!opent-l-en identifiziert
DerM^-Wert des vorstehenden 3,5-Diacetoxycyclopent-l-ens betrug etwa -6°, während der [aJ^-Wert
des vorstehenden Monoacetats etwa +4° betrug.
Beispiel Π
(Verwendung von Zellen des Genus Aspergillus niger)
(1) Herstellung der rohen Enzymlösung
Fünf Platinösen voll von Aspergillus niger ATCC 9142 wurden 72 Stunden bei 30° C in 2,51 einer
Kulturflüssigkeit gezüchtet die folgende Zusammensetzung (pro 1) aufwies: 20 g Glucose, 13 g Monokaliumphosphat, 1,5 g Magnesiumsulfat-heptahydrat 1,0 g
Ammoniumnitrat 1,0 g Lactoalbumin, 2,0 g Maiswasser (flüssig), 0,5 g Hefeextraktpulver, 0,5 g L-Glutaminsäure
und 10 mg Zinksulfat-heptahydrat Der pH-Wert wurde
mit 30%-iger NaOH-Lösung auf 7 eingestellt Die Brühe
wurde anschließend einer Schallbehandlung unterworfen. Die mit 0,35 bis 0,6 g Ammoniumsuliat ausgesalzene
Fraktion wurde gemäß dem Verfahren von F u k u m ο -to et al. [»J. Gen. Appln. Microbiol.«, 9, 353 (1973)]
erhalten, und sie wurde als rohe Enzymlösung bei der
folgenden Züchtung verwendet
(2) Züchtung
3 ml der vorstehenden rohen Enzymlösung und 200 mg 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en als Substrat wurden in 6,0 ml einer Phosphorsäure-Pufferlösung mit
einer Konzentration von 0,1 Mol (ph = 5,6) suspendiert und 24 Stunden bei 320C unter heftigem Rühren unter
Verwendung einer Rührschaufel umgesetzt.
(3) Abtrennung und Reinigung des Produktes
Nach Beendigung der Reaktion wurde die Reaktionsmischung fünfmal unter Verwendung von je 10 ml
Äthylacetat extrahiert wonach die Extrakte vereinigt und mit Glaubersalz getrocknet wurden. Durch
Entfernung des Lösungsmittels durch Destillation wurden 100 mg eines Rohproduktes erhalten. Bei der
dünnschichtchromatographischen Analyse eines sehr kleinen Teils davon [Entwicklungslösungsmittel: Äthylacetat/Benzol-Mischung (50/50)] wurden Flecken bei
einem Rf-Wert von 0,58 und 0,25 sichtbar.
Als dieses Rohprodukt der präparativen Dünnschichtchromatographie unterworfen wurde fEntwick-
lungslösungsmittel; Äthylacetat/Benzal-Mischung
(50/50)], wurden 63 mg einer Verbindung, die dem Rf-Wert von 0,58 entsprach, und 38 mg einer Verbindung, die dem Rf-Wert von 0,25 entsprach, erhalten.
(4) Identifizierung des Produktes
Die IR-, NMR- und Massen-Spektren der Verbindung, die dem Rf-Wert von 0,58 entsprach, und der ι η
Verbindung, die dem Rf-Wert von 0,25 entsprach, waren in Obereinstimmung mit denjenigen von 3,5-Diacetoxycyc!opent-l-en
bzw. S-Acetoxy-S-hydroxycydopent-1-en.
Das vorstehende Diacetat und Monoacetat wiesen π
einen [λ]?=-30° bzw. [«]?= +107° auf, und beide
Verbindungen waren gemäß gaschromatographischer Analyse eine Mischung aus dem eis- und dem
trans-Isomeren. Somit wurde zur Bestimmung der absoluten Konfigurationen das Monoacetat gaschromatographisch
abgetrennt (Verhältnis von cis-Isomerem zu trans-lsomerem=47 :53).
Da offensichtlich das cis-Diacetat optisch inaktiv ist, wurde die Trennung des Diacetats (Verhältnis von
cis-Isomerem zu trans-Isomerem=62 :38) nicht durchgeführt, und es wurde aus seinem vorstehenden
[a]g-Wert gefunden, daß das trans-Isomere, das darin
enthalten war, S-Konfiguration aufwies und daß seine optische Reinheit 34% e.e. war.
Da die trans-Monoacyl-Verbindung und die cis-Mo- jo
noacyl-Verbindung, die durch Abtrennung erhalten wurden, einen [a]?= +210° bzw. [α]?=-9°aufwiesen,
wurde die Konfiguration der trans-Monoacyl-Verbindung als R-Konfiguration und ihre optische Reinheit zu
81% e.e. ermittelt, während die cis-Monoacyl-Verbin- r>
dung als das SiSJ-Acetoxy-SiRJ-hydroxycycIopent-l-en
ermittelt wurde.
Beispiel 12 ■><>
(Verwendung von Aspergillus niger)
3,0 ml einer rohen Enzymlösung von Aspergillus niger, hergestellt gemäß (1) von Beispiel 11, und 213 mg 4-,
3-Acetoxycyclopent-l-en als Substrat wurden in 6,0 ml
einer 0,05-moiaren Essigsäure-Pufferlösung mit einem pH-Wert von 5,6 suspendiert. Die Reaktion wurde dann
24 Stunden bei 32°C unter heftigem Rühren unter Verwendung einer Rührschaufel durchgeführt. Nach
Beendigung der Reaktion wurde die Reaktionsmischling mit Äthylacetat wie in Beispiel 11 beschrieben
extrahiert, wonach der Extrakt mit Glaubersalz getrocknet wurde. Bei der Entfernung des Lösungsmittels
durch Destillation wurden 65 mg des Rohproduktes -,-, erhalten.
Dieses Rohprodukt wurde dünnschichtchromatographisch,
wie unter (3) von Beispiel 11 beschrieben, analysiert, wobei 35 mg einer Verbindung, die dem
Rf-Wert von 0,58 entsprach, und 23 mg einer Verbin- bo
dung, die dem Rf-Wert von 0,25 entsprach, erhalten wurden.
Aus den jeweiligen Rf-Werten dieser Verbindungen wurde erstere als das 3,5-Diacetoxycyclopent-i-en und
letztere als das S-Acetoxy-S-hydroxycyclopent-l-en b r,
identifiziert.
Der [«]■ -Wert der ersteren Verbindung betrug etwa
-25° und derjenige. Jer letzteren etwa +87°.
(Verwendung von Weizenkeimlipase)
(1) Züchtung
(1) Züchtung
50 mg einer im Handel erhältlichen Weizenkeim!ipase
Typ 1 (Glycerinesterhydrolase) EC Nr. 3.1,13 und 300 mg 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en als Substrat wurden
in 100 ml einer 0,1m-Essigsäure-Pufferlösung mit
einem pH-Wert von 5,0 suspendiert, und die Reaktion wurde 24 Stunden bei 32° C unter heftigem Rühren
unter Verwendung einer Rührschaufel durchgeführt.
(2) Abtrennung und Reinigung des Produktes
Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsprodukt fünfmal unter Verwendung von jeweils 100 ml
Äthylacetat extrahiert, wonach der Extrakt mit Glaubersalz getrocknet wurde. Das Lösungsmittel wurde
dann abdestilliert, wobei 270 mg eines Rohproduktes erhalten wurden.
Eine sehr kleine Menge d.j<ses Produktes wurde
dünnschichtchromatographisch analysiert [Entwicklungslösungsmittel:
Äthylacetat/Benzol-Mischung (50/5O)J wobei Recken bei Rr-Werten von 0.58 und 0,25
erhalten wurden.
Als dieses Rohprodukt durch präparative Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung desselben Entwicklungslösungsmittels wie vorstehend getrennt wurde, wurden 190 mg einer Verbindung, die dem
Rr-Wert von 0,58 entsprach, und 70 mg einer Verbindung, die dem Rf-Wert von 0,25 entsprach, erhalten.
(3) Identifizierung des Produktes
Die Verbindung, die dem Rf-Wert von 0,58 entsprach, und diejenige, die dem Rf-Wert von 0,25 entsprach,
wurden gemäß ihren IR-, NMR- und Massenspektren als das 3^-Diacetoxycyclopent-l-en bzw. das 3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-l
-en identifiziert
Die spezifischen Drehwerte [«] J1 des vorstehenden
Diacetats und des Monoacetats betrugen +49° bzw. + 3°, und gemäß der gaschromatographischen Analyse
wurde gefunden, daß sie Mischungen der eis- und trans-Isomeren darstellten.
Das heißt, aus der Tatsache, daß das Verhältnis von cis-Isomerem zu trans-lsomerem des Diacetats 28 :12
betrug und daß das cis-Isomere optisch inaktiv ist, wurde aus dem vorstehenden [aJ^-Wert gefunden, daß
das im Diacetat enthaltene trans-Isomere /{-Konfiguration
und 70% e. e. aufwies.
Andererseits betrug das Verhältnis von cis-Isomerem zu trans-lsomerem des Monoacetats 88 :70. Dieses
Monoacetat wurde in an sich bekannter Weise acetyliert "nc in das Diacetat überführt. Aus der Tatsache, daß
dieses einen [«]?-Wert von +9° aufwies, wurde das
trans-Monoacceat des vorstehenden Monoacetats als die R-Konfiguration und 4% e. e. aufweisend befunden.
Ferner wurde das vorstehende Monoacetat mit Chromsäure in Aceton oxydiert und in 4-AcetoxycjcIopent-2-en-l-oii
überführt. Aus der Tatsache, daß der [«Jo0-Wert -Γ für diese Verbindung betrug, wurde
berechnet, daß die folgende Ungleichheit z-yischen den
optischen Isomeren des cis-Isomeren und des trans-Isomeren
des vorstehenden Monoacetats besteht, d. h.:
(SJ-trans-Monoacetat-SfSJ-Acetoxy-SiRJ-hydroxycyclopent-1-en
> (R)-trans-Monoacetat + 3(R)-Acetoxy-5(S)-hydroxycyclopent-1
-en.
Wenn man ferner berücksichtigt, daß, wie vorstehend angezeigt, (R)-trans-Monoacetat >
(S)-trans-Monoacetat, dann gilt:
^SJ-Acetoxy-^RJ-hydroxycyclopent-l-en
> 3(R)-Acetoxy-5(S)-hydroxycyclopent-l-en.
Demzufolge wurde gefunden, daß das cis-Monoacetat 3(S)-Acetoxy-5(R)-hydroxycyclopent-1 -en ist.
Beispiel 14
(Verwendung von Weizenkeimlipase)
Unter Verwendung von 1,0 g 3,5-Diacetoxycyclopent-1-en vom [«]d0— — 7,4°, erhalten in Beispiel 9, als
Substrat wurde die Züchtung und Trennung und Reinigung des Produktes, wie unter (1) von Beispiel 13
angegeben, uUrcngeiunri, uiu 250 mg einer Verbindung,
die dem Rr-Wert von 0,58 entsprach, d. h. 3,5-Diacetoxy-
cyclopent-1-en, und 325 mg einer Verbindung, die den
Rf-Wert von 0,25 entsprach, d. h. 3-Acetoxy-S-hydroxy
cyclopent-1-en, zu erhalten.
Der [ft]«·Wert des Diacetats betrug +26°, wahrem
derjenige des Monoacetats +5° betrug. Andererseiti war das Verhältnis von eis-Isomerem zu trans-lsome
rem im Falle des Oiacetats 72:25 und im Falle de;
Monoacetats 60 :40. Es wurde somit gefunden, daß die optische Reinheit des ersteren 45% e. e. betrug.
Aus den vorstehenden Ergebnissen folgt. HaR <<'cnr ein optisch inaktives 33-Diacetoxycyclopent-l-en al;
Substrat verwendet wird und ein wiederholtes Züch tungsverfahren durchgeführt wird, bei dem das Substra
zunächst der Einwirkung von Citrusacetylesterase um
danach das erhaltene Diacetat von erhöhter optischei
Aktivität der Einwirkung von Weizenkeimlipase unter worfen wird, es möglich wird, ein Diacetat um
i» iriol UAltorAn r\ntivr*ht*n A lfi'iv\tätf*n 71
erhalten.
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung eines optisch aktiven Djacetylesters des CycIopent-l-en-S^-diols, seines
optisch aktiven Monoacetylesters oder seines optisch aktiven Diols aus einem Diacetylester des
Cyclopent-1 -en-3,5-diols der Formel
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14826374A JPS5176484A (en) | 1974-12-26 | 1974-12-26 | Shikuropentenooru mataha sonojudotaino seizoho |
JP14826674A JPS5176486A (en) | 1974-12-26 | 1974-12-26 | Shikuropentenooru mataha sono judotaino seizoho |
JP2948675A JPS51106789A (en) | 1975-03-13 | 1975-03-13 | 44 haidorokishishikuropento 22 en 11 onnoseizoho |
JP4579375A JPS51121595A (en) | 1975-04-17 | 1975-04-17 | Method for preparing cyclopentenol derivatives |
JP4652575A JPS51123889A (en) | 1975-04-18 | 1975-04-18 | Process for preparing optically active 1-cyclopentene-3, 5-diol mono a nd or di-acyl esters |
JP4740875A JPS51123890A (en) | 1975-04-21 | 1975-04-21 | Process for preparing optically active 1-cyclopentene-3, 5-diol and or its derivatives |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2552871A1 DE2552871A1 (de) | 1976-07-01 |
DE2552871B2 DE2552871B2 (de) | 1978-11-09 |
DE2552871C3 true DE2552871C3 (de) | 1979-07-05 |
Family
ID=27549460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2552871A Expired DE2552871C3 (de) | 1974-12-26 | 1975-11-25 | Optisch aktive Di- und Monoacetylester des Cyclopent-l-en-S^-diols, optisch aktives Cyclopent-l-en-33-diol und Verfahren zu deren Herstellung |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4008125A (de) |
CA (1) | CA1074240A (de) |
CH (1) | CH619982A5 (de) |
DE (1) | DE2552871C3 (de) |
FR (1) | FR2295933A1 (de) |
GB (1) | GB1528382A (de) |
IT (1) | IT1048795B (de) |
NL (1) | NL7513394A (de) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59205989A (ja) * | 1983-05-09 | 1984-11-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | 光学活性なアルコ−ル化合物の生化学的製法 |
EP0080827B1 (de) * | 1981-11-28 | 1988-03-09 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von (S)-(-)- alpha-Cyano-3-phenoxybenzylalkohol |
EP0118163B1 (de) * | 1983-01-10 | 1988-04-20 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von optisch-aktivem alpha-Cyano-3-phenoxybenzylalkohol |
DE3305395A1 (de) * | 1983-02-17 | 1984-08-23 | Karl Dipl.-Ing. 6367 Karben Tesar | Geraet zum auffinden von auf rollfilmen gespeichertem schriftgut |
DE3439598A1 (de) * | 1984-06-01 | 1985-12-05 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung von (1s, 4r)-4-hydroxy-2-cyclopentenylestern |
US5240835A (en) * | 1989-10-10 | 1993-08-31 | Genencor International, Inc. | Methods for enzymatically preparing polymerizable monomers |
JPH06125788A (ja) * | 1992-05-29 | 1994-05-10 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 光学活性1,2−ジオール誘導体の製造方法 |
US6448051B1 (en) * | 2001-03-15 | 2002-09-10 | Council Of Scientific And Industrial Research | Process for the preparation of 4(R)-hydroxy cyclopent-2-en1(S)-acetate |
ATE412061T1 (de) * | 2002-12-13 | 2008-11-15 | Archimica Gmbh | Verfahren zur herstellung von (1s,4r)-(-)-4- hydroxycyclopent-2-enyl estern |
DK2292743T3 (da) | 2003-12-03 | 2013-11-25 | Danisco Us Inc | Perhydrolase |
GT200500281A (es) * | 2004-10-22 | 2006-04-24 | Novartis Ag | Compuestos organicos. |
GB0500785D0 (en) * | 2005-01-14 | 2005-02-23 | Novartis Ag | Organic compounds |
WO2007133263A2 (en) * | 2005-12-09 | 2007-11-22 | Genencor International, Inc. | Acyl transferase useful for decontamination |
US20080029130A1 (en) * | 2006-03-02 | 2008-02-07 | Concar Edward M | Surface active bleach and dynamic pH |
BRPI0709978A2 (pt) | 2006-04-14 | 2011-08-02 | Genencor Int | tratamento em etapa única de produtos têxteis |
GB0607944D0 (en) * | 2006-04-21 | 2006-05-31 | Novartis Ag | Organic compounds |
GB0607953D0 (en) * | 2006-04-21 | 2006-05-31 | Novartis Ag | Organic compounds |
AR060607A1 (es) | 2006-04-21 | 2008-07-02 | Novartis Ag | Derivados de purina,composiciones farmaceuticas que los contienen, metodo de preparacion y usos en enfermedades obstructivas o inflamatorias de las vias respiratorias. |
GB0607950D0 (en) * | 2006-04-21 | 2006-05-31 | Novartis Ag | Organic compounds |
EP1889846A1 (de) | 2006-07-13 | 2008-02-20 | Novartis AG | Purinderivate als A2a Agonisten |
EP1903044A1 (de) * | 2006-09-14 | 2008-03-26 | Novartis AG | Adenosinderivate als Agonisten des A2A-Rezeptors |
MX2009004991A (es) * | 2006-11-10 | 2009-05-20 | Novartis Ag | Derivados de monoacetato de ciclopenteno-diol. |
KR102527797B1 (ko) | 2012-12-21 | 2023-05-03 | 길리애드 사이언시즈, 인코포레이티드 | 폴리시클릭-카르바모일피리돈 화합물 및 그의 제약 용도 |
NO2865735T3 (de) | 2013-07-12 | 2018-07-21 | ||
CA2916993C (en) | 2013-07-12 | 2019-01-15 | Gilead Sciences, Inc. | Polycyclic-carbamoylpyridone compounds and their pharmaceutical use |
TW201613936A (en) | 2014-06-20 | 2016-04-16 | Gilead Sciences Inc | Crystalline forms of(2R,5S,13aR)-8-hydroxy-7,9-dioxo-n-(2,4,6-trifluorobenzyl)-2,3,4,5,7,9,13,13a-octahydro-2,5-methanopyrido[1',2':4,5]pyrazino[2,1-b][1,3]oxazepine-10-carboxamide |
TWI744723B (zh) | 2014-06-20 | 2021-11-01 | 美商基利科學股份有限公司 | 多環型胺甲醯基吡啶酮化合物之合成 |
NO2717902T3 (de) | 2014-06-20 | 2018-06-23 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3773622A (en) * | 1972-09-29 | 1973-11-20 | Wisconsin Alumni Res Found | Method for preparing 2-substituted-4-hydroxy-cyclopentane-1,3-diones |
JPS506779A (de) * | 1973-05-28 | 1975-01-23 |
-
1975
- 1975-10-31 GB GB45395/75A patent/GB1528382A/en not_active Expired
- 1975-11-10 US US05/630,711 patent/US4008125A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-11-11 IT IT29181/75A patent/IT1048795B/it active
- 1975-11-17 NL NL7513394A patent/NL7513394A/xx unknown
- 1975-11-25 DE DE2552871A patent/DE2552871C3/de not_active Expired
- 1975-12-23 CA CA242,433A patent/CA1074240A/en not_active Expired
- 1975-12-23 CH CH1673075A patent/CH619982A5/de not_active IP Right Cessation
- 1975-12-26 FR FR7539824A patent/FR2295933A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7513394A (nl) | 1976-06-29 |
FR2295933A1 (fr) | 1976-07-23 |
CH619982A5 (de) | 1980-10-31 |
CA1074240A (en) | 1980-03-25 |
FR2295933B1 (de) | 1979-10-12 |
DE2552871A1 (de) | 1976-07-01 |
IT1048795B (it) | 1980-12-20 |
GB1528382A (en) | 1978-10-11 |
US4008125A (en) | 1977-02-15 |
DE2552871B2 (de) | 1978-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2552871C3 (de) | Optisch aktive Di- und Monoacetylester des Cyclopent-l-en-S^-diols, optisch aktives Cyclopent-l-en-33-diol und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE3006216C2 (de) | Monacolin K, Verfahren zu dessen Herstellung und diese Verbindung enthaltende Arzneimittel | |
DE3051097C2 (de) | ||
DE3752086T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von optisch-aktiven Cyclopropancarbonsäure | |
DE3028284C2 (de) | ||
DE2558190C2 (de) | ||
CH393637A (fr) | Procédé de préparation de la psilocybine et de la psilocine | |
EP3380625B1 (de) | Verfahren zur herstellung verzweigter aldehyde | |
DE3445445C2 (de) | ||
DE2303495C2 (de) | Herstellung von Ergosterin und seinen Estern | |
DE2537060B2 (de) | Optisch aktives [4R.6R] -4-Hydroxy-2,2, e-trimethyl-cyclohexanon und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2022452A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines neuen Antibioticums | |
DE4227076A1 (de) | Verfahren zur Herstellung substituierter Methoxyphenole und dafür geeignete Mikroorganismen | |
DE3041224C2 (de) | ||
DE60010013T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von optisch aktivem 1,2,4-Butantriol und optisch aktivem 3-Hydroxy-gamma-butyrolacton mittels Mikroorganismen | |
DE69112236T2 (de) | Verfahren zur mikrobiologischen Herstellung von Ironen. | |
DE1958587A1 (de) | Verfahren zur biochemischen Abtrennung von 1-Menthol | |
DE1695598C3 (de) | ||
JPS6314696A (ja) | ビスホモ―γ―リノレン酸及びこれを含有する脂質の製造方法 | |
DD297161A5 (de) | Enantioselektive herstellung von s-2r[ind1], 2r[ind2]-1,3-dioxolan-4-methanol und derivaten hiervon | |
DE1815845C3 (de) | Verfahren zur biochemischen Abtrennung von 1-Menthol | |
DE3523082A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 2-(substituylphenyl)-propionsaeure durch mikroorganismen | |
DE2348471C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von in 2-Stellung substituierten 4 (R)-Hydroxycyclopentan-1,3-dionen | |
DE1070176B (de) | Verfahren zur Herstellung neuer Steroidverbindungen der 1, 4 - Pregnadienreihe | |
DE69821843T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von C9,C11 und C13 Alkanolen und dazu fähiger Mikroorgamismus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |