EP1028969A2 - New sophoroselipids, method for their production and use - Google Patents

New sophoroselipids, method for their production and use

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Publication number
EP1028969A2
EP1028969A2 EP98955474A EP98955474A EP1028969A2 EP 1028969 A2 EP1028969 A2 EP 1028969A2 EP 98955474 A EP98955474 A EP 98955474A EP 98955474 A EP98955474 A EP 98955474A EP 1028969 A2 EP1028969 A2 EP 1028969A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
alkanols
formula
lipid
alkanone
sophorose
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.)
Withdrawn
Application number
EP98955474A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Siegmund Lang
Andreas Brakemeier
Dieter Wullbrandt
Andreas SEIFFERT-STÖRIKO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aventis Research and Technologies GmbH and Co KG
Original Assignee
Aventis Research and Technologies GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aventis Research and Technologies GmbH and Co KG filed Critical Aventis Research and Technologies GmbH and Co KG
Publication of EP1028969A2 publication Critical patent/EP1028969A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66Non-ionic compounds
    • C11D1/667Neutral esters, e.g. sorbitan esters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/02Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/04Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
    • A01N43/14Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings
    • A01N43/16Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/60Sugars; Derivatives thereof
    • A61K8/602Glycosides, e.g. rutin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00Preparations for care of the skin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/02Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
    • C07H15/04Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/44Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
    • C12P19/46Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen atom of the saccharide radical bound to a cyclohexyl radical, e.g. kasugamycin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/80Process related aspects concerning the preparation of the cosmetic composition or the storage or application thereof
    • A61K2800/85Products or compounds obtained by fermentation, e.g. yoghurt, beer, wine

Definitions

  • the present invention relates to novel sophorose lipids, processes for their biotechnological production and their use as surfactants, cosmetics, disinfectants or pharmaceuticals
  • Microbial glycolipids have been known for a number of years as biosurfactants with a wide range of uses in cosmetics, the detergent and cleaning agent sector, the food sector, medicine and environmental protection Better degradability is caused by bacteria, yeasts or fungi when growing on long-chain petroleum products, on vegetable oils and fats or their derivatives or on
  • the sophorose lipid can be prepared from various yeasts of the genus Candida (Torulopsis) as a secondary metabolite using a substrate from the carbon sources mentioned above.
  • Suitable yeast strains are Candida bombicola, Candida bogonensis, Candida magnoliae,
  • Candida gropengiessen and Candida apicola are described [R Hommel, Biodegradation, 1, (1991), 107]
  • the sophorose lipids formed by the genus Candida have the structure shown below (1) R
  • non-cyclized intermediates are also found in small proportions.
  • the hydroxy fatty acid can be saturated, but can also be polyunsaturated.
  • the 6'-O and 6 "-O positions of the glucose units are acetylated to different degrees. With these sophorose lipids, only slight differences in the fatty acids of the side chain are observed.
  • sophorose lipid lactones have to be converted into the sophorose lipid esters or amides via complex synthesis and purification steps become [p. Inoue, et al. U.S. patent. 4,215,213, 1990; Y. Ishigami, JP application: Toku Kai Hei 6-100581].
  • R and R independently of one another H or CH and
  • R 3 is H or -OH.
  • R 1 and R 2 are H
  • R 3 represents H and where n is an integer from 6 to 14, preferably 8 to
  • R 1 represents H and R 2 -C (O) CH 3 , R 1 -C (O) CH 3 and R 2 H or R 1 and R 2 H, R 3 represents H or -OH and where n is an integer from 6 to 14, * preferably 8 to 12.
  • the present invention further relates to a process for the preparation of sophorose lipids according to formula I, the radicals R 1 , R 2 and R 3 and n having the abovementioned meaning and R 4 -CH 3 , -CH 2 CH 3 or -CH 2 CH 2 CH 3 means in which a yeast with the ability to secrete sophorose lipids in the form of a lactone in the culture supernatant is fermented in a culture medium which contains glycerol, succinate, a mono-, a di- and / or a trisaccharide and a lipid - Contains precursor, and then the sophorose lipid is isolated from the culture solution, characterized in that the lipid precursor has one or more 3-alkanols, 4-alkanols or alkanones with a chain length of 6 to 30 carbon atoms or mixtures of these alkanols / alkanones.
  • the chain length of the alkanol / alkanone is preferably 10 to 18
  • the present invention further relates to a process for the preparation of sophorose lipids according to formula I, where the radicals R 1 , R 2 and R 3 and n have the meaning given above and R 4 is H, -CH 3 , -CH 2 CH 3 or - CH 2 CH 2 CH 3 means in which a yeast with the ability to sophorose lipids in the form of a lactone in the
  • a culture medium which contains glycerol, succinate, a mono-, a di- and / or a trisaccharide and a lipid precursor, and then the sophoroselipid is isolated from the culture solution, characterized in that the lipid Precursor one or more alkanols, alkanals or alkanones with a chain length of 6 to 30 carbon atoms or
  • the chain length of the alkanol / alkanone / alkanal is preferably from 10 to 18 carbon atoms, which can be used to prepare a compound of the formula I in which n is an integer from 4 to 15; preference is given to a 1-alkanol or an alkanal as lipid Precursor used, particularly preferred as alkanol 1-
  • Lipid precursor is to be understood here as meaning compounds which have an alkyl chain of 6 to 30 carbon atoms and at least one as a functional group
  • lipid precursors are 1-alkanols, 2-alkanols, 3-alkanols, 4-alkanols, alkanals, 2-alkanones, 3-alkanones, 4-alkanones with a chain length of 6 to 30 carbon atoms.
  • 1-alkanols are, without being restricted thereby, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, 1-undecanol, 1-dodecanol, 1-tetradecanol, 1-pentadecanol, 1-octadecanol, 1-eicosanol or 1-triacontanol, preference is given to 1-dodecanol and 1-tetradecanol.
  • 2-alkanols are, without being restricted thereby, 2-hexanol, 2-octanol, 2-decanol, 2-undecanol, 2-dodecanol, 2-tetradecanol, 2-pentadecanol, 2-octadecanol, 2-eicosanol or 2-triacontanol, preference is given to 2-dodecanol and 2-tetradecanol.
  • 3-alkanols are, without being restricted thereby, 3-hexanol, 3-octanol, 3-decanol, 3-undecanol, 3-dodecanol, 3-tetradecanol, 3-pentadecanol, 3-octadecanol, 3-eicosanol or 3-triacontanol, preference is given to 3-dodecanol and 3-tetradecanol.
  • 4-alkanols are, without being restricted thereby, 4-octanol, 4-decanol, 4-undecanol, 4-dodecanol. 4-tetradecanoi, 4-pentadecanol, 4-octadecanol, 4-eicosanol or 4-triacontanol, 4-dodecanol and 4-tetradecanol are preferred.
  • alkanals are, without being restricted thereby, hexanal, octanal, decanal, undecanal, dodecanal, tetradecanal, pentadecanal,
  • Octadecanal, Eicosanal or Triacontanal, dodecanal and tetradecanal are preferred.
  • 2-alkanones are, without being restricted thereby, 2-hexanone, 2-octanone, 2-decanone, 2-undecanone, 2-dodecanone, 2-tetradecanone,
  • 2-pentadecanone 2-octadecanone, 2-eicosanone or 2-thacontanone
  • preference is given to 2-dodecanone and 2-tetradecanone.
  • 3-alkanones are, without being restricted thereby, 3-hexanone, 3-octanone, 3-decanone, 3-undecanone, 3-dodecanone, 3-tetradecanone,
  • 3-pentadecanone 3-octadecanone, 3-eicosanone or 3-triacontanone, preference is given to 3-dodecanone and 3-tetradecanone.
  • 4-alkanones are, without being restricted thereby, 4-octanone, 4-decanone, 4-undecanone, 4-dodecanone, 4-tetradecanone, 4-
  • Pentadecanone 4-octadecanone, 4-eicosanone or 4-triacontanone, preference is given to 4-dodecanone and 4-tetradecanone.
  • Oxygen supply bound during the production phase By limiting the oxygen concentration of the culture medium with the aid of suitable methods, the oxidation-minimizing oxidation of the fatty alcohol to the fatty acid can be almost prevented and the formation of the desired products is thus increased.
  • Suitable methods for limiting the oxygen concentration are, for example, the lowering, without this being intended to be a limitation the fumigation rate and the reduction of the stirrer speed, whereby oxygen depletion can also be brought about by the metabolism of the yeasts.
  • the oxygen concentration is accessible by measuring the oxygen partial pressure. This is 5 to 40%, preferably 5 to 15% of the saturation value during the product formation phase of the fermentation.
  • the saturation value relates to air (oxygen content approx. 21%, based on the volume of the gas mixture), which is passed through the culture solution under normal pressure at the respective fermentation temperature. It can be determined with a suitable probe at the beginning of the fermentation.
  • all yeast strains can be fermented which secrete the sophorose lipids described in the literature in lactone form (structure 1) into the culture supernatant.
  • a yeast of the genus Candida is particularly suitable for the process according to the invention, preferably Candida bombicola, Candida bogoriensis, Candida magnoliae, Candida gropengiesseri or Candida apicola, which are commercially available.
  • Glucose or sucrose are particularly suitable as carbon sources.
  • alkanols alkanals or alkanones with chain lengths of
  • C6 to C30 as a hydrophobic carbon source in addition to a further carbon source such as glycerol, succinate or mono-, di- and trisaccharides such as sucrose, mannose, fructose, glucose and D-mannitol or other sugar alcohols, preferably glucose or sucrose, the sophorose lipids can be obtained with a variation in the structure of the hydrophobic part of the molecule.
  • a further carbon source such as glycerol, succinate or mono-, di- and trisaccharides such as sucrose, mannose, fructose, glucose and D-mannitol or other sugar alcohols, preferably glucose or sucrose
  • the products are not mono- or diacetylated in the sugar portion in the 6'-O- and 6 "-O-position of the glucose unit.
  • the acetylated sophorose lipids can be converted into the non-acetylated compounds by an alkaline hydrolysis.
  • the culture solution is neutralized after separating the biomass by centrifugation or filtration with an alkali and with an organic solvent such as. B.
  • Carboxylic acid esters such as ethyl acetate, butyl acetate or ethers, such as tert-butyl methyl ether and diethyl ether or other known to those skilled in the art
  • the products acetylated in the 6'-O- and 6 "-O-positions can be converted into the corresponding hydroxy compounds by alkaline saponification with bases (for example aqueous NaOH) or alkanolates (for example sodium methoxide).
  • bases for example aqueous NaOH
  • alkanolates for example sodium methoxide.
  • the producer strains used are fermented in a medium with alkanols, alkanals or alkanones with a chain length of C6 to C30, preferably C10 to C18.
  • the concentration of alkanols, alkanals or alkanones can be set at the start of the fermentation or selected by continuous replenishment according to the conversion rate, the
  • Postdosing is preferred.
  • sugars preferably glucose or sucrose
  • the medium should also contain one or more nitrogen sources, sulfate and magnesium as well as potassium, sodium, calcium and chloride ions, one or more phosphate sources and a growth-promoting complex substrate such as e.g. Yeast extract included.
  • the sugar is used in concentrations of 30 to 200 g / l nutrient solution, with concentrations between 80 and 150 g / l being preferred.
  • ammonium chloride or ammonium sulfate can be used in concentrations of 0.1 to 5 g / l nutrient solution, preferably a concentration of 0.5 - 2.5 g / l is selected.
  • a 0.001 to 0.1 molar sodium phosphate or potassium phosphate buffer or a mixture of the two metal ions is used as the phosphorus source and for buffering the medium.
  • the optimal temperature for fermentation is in the range between 20 and 40 ° C, preferably 25 to 30 ° C.
  • the pH is unregulated and drops during fermentation. At the beginning of the fermentation, it is adjusted to a value of approximately 5 to 7, preferably 5.5 to 6.5, by the buffer.
  • the pH during the product formation phase is preferably in the range from 2.5 to 4.
  • sophorose lipids obtained as explained above have a significantly increased effect Solubility (chain length of the alcohol ⁇ C22) relative to the classic products a greater reduction in the surface tension of water.
  • novel sophorose lipids have excellent surface and interfacial activity. They are very biodegradable and have a bactericidal effect.
  • the products can be used as surfactants, emuigators, co-surfactants and as a moisture-retaining agent. They therefore have application prospects in the detergent and cleaning agent sector. Since they have a low toxicity, they can be used for the production of cosmetics and used in the food sector. As biodegradable biosurfactants, they can be used in environmental protection. Because of their microbicidal activity, they can be used in medicine, for example, as pharmaceuticals or as disinfectants.
  • enantiomerically pure alcohols can be obtained from the biosurfactant.
  • the microorganisms convert the ketones or racemic secondary alcohols used into optically active alcohols.
  • the enantiomeric excess achieved is considerably greater than 95%.
  • optically active alcohols can be achieved, for example, by acid methanolysis, without this being intended to restrict it.
  • the medium is inoculated with the yeast Candida bombicola ATCC 22214 and incubated on a rotary shaker at 100 rpm and a temperature of 30 ° C. After a cultivation period of 48, 72 and 96 h, 5 g / l 1 -dodecanol are added to the culture solution under aseptic conditions.
  • the culture management between and after the addition of alcohol takes place under unchanged conditions.
  • the measured dry biomass concentration at the end of the cultivation is 17 g / l.
  • the pH of the culture suspension drops over the entire range of cultivation. After a cultivation period of 10 d, the amount of alcohol offered has been converted; the cultivation is then stopped.
  • the culture suspension is neutralized with 1 N sodium hydroxide solution and then extracted twice with twice the volume of ethyl acetate.
  • the organic phases are separated, combined and dried over anhydrous sodium sulfate.
  • the solvent is reduced at a reduced rate Distilled off pressure on the rotary evaporator.
  • the solidified, almost water-free, yellow-brown crude product is obtained in a yield of 8 g / l, corresponding to 0.53 g per g of 1-dodecanol.
  • Nuclear magnetic resonance spectroscopy and FAB mass spectrometry as well as a combined gas chromatographic-mass spectrometric analysis of the hydrophobic part of the molecule (after acidic methanolysis) of the compounds can be used to demonstrate that the individual compounds are based on the molecular structures shown in the figures.
  • the main product of cultivation is
  • Glycolipid mixture based on glucose / 1 -dodecanol Glycolipid mixture based on glucose / 1 -dodecanol:
  • the medium is inoculated with the yeast Candida bombicola ATCC 22214 and incubated for 40 h under the specified conditions until the biomass (18 g / l) has completely developed.
  • 1.5 g / l 1 -dodecanol is supplied sterile via a metering pump.
  • the yeast culture reacts to the metering in by spontaneously lowering the dissolved oxygen concentration from previously 75 to 10% pO 2 .
  • the carbon dioxide formation rate and the Oxygen consumption rate significantly.
  • After further addition of 2 g / l of 1-dodecanol it takes about 30 hours until the added fatty alcohol is completely metabolized.
  • the novel sophorose lipid can be detected in the culture broth using HPLC technology. Its concentration increases to 14.3 g / l (corresponding to 0.64 per g 1 -dodecanol) by the end of the cultivation. Furthermore, the pH of the culture suspension drops over the entire product formation period. After a cultivation period of 235 h, a total amount of 22.5 g / l of the
  • Figure 1 summarizes the course of the bioreactor cultivation based on all analysis parameters.
  • BTM mean dry biomass, SL sophorose lipid, Q CO 2
  • the culture suspension is neutralized with 1 N sodium hydroxide solution and then twice with twice the volume
  • the product mixture consists of the compounds already described in Example 1.
  • the reaction solution is then adjusted to pH 4 with concentrated hydrochloric acid and cooled to 4 ° C. for 12 h.
  • the precipitate which separates out is separated off using a paper filter, washed with 500 ml of ice-cold water and taken up again in 300 ml of water for recrystallization (60 ° C. ⁇ 4 ° C.).
  • the precipitated product is filtered off again and then freeze-dried.
  • the solid can be separated into two substances by means of chromatographic separation on silylated silica gel (RP-18) in the solvent system methanol / water 80:20 (v / v).
  • RP-18 silylated silica gel
  • the spectroscopic studies of the separated substances show that the non-polar main component has the structure of compound 2 (molecular structure 2b).
  • the component is the deacetylated sophorose lipid predominantly with free 17-hydroxyoctadecenoic acid as the hydrophobic molecular component.
  • the medium is inoculated with the yeast Candida bombicola ATCC 22214 and incubated on a rotary shaker at 100 rpm and a temperature of 30 ° C. After a cultivation period of 48, 72 and 96 h, 3.3 g / l of the various hydrophobic C substrates are added to the culture solution under aseptic conditions (total amount 10 g / l). The culture management between and after the addition of the substrates takes place under unchanged conditions. The pH of the culture suspension drops over the entire range of cultivation. After a cultivation period of 12 d, the offered amounts of 2- and 3-dodecanone and 4-tetradecanol were implemented without residue; substrate residues remain in the culture broth of the 4-dodecanone cultivation. All cultivations will then be stopped.
  • the culture suspensions are neutralized with 1 N sodium hydroxide solution and then twice with twice the volume
  • 2-dodecanone 14 g / l corresponding to 1.4 g per g of 2-dodecanone
  • 3-dodecanone 17 g / l corresponding to 1.7 g per g of 3-dodecanone
  • 4-dodecanone 3 g / l corresponding to 0.3 g per g of 4-dodecanone
  • Glycolipid mixture based on glucose / 2-dodecanone Glycolipid mixture based on glucose / 2-dodecanone:
  • Glycolipid mixture based on glucose / 4-dodecanone Glycolipid mixture based on glucose / 4-dodecanone:
  • the sophorose lipid obtained from 2-dodecanone according to Example 4 was used to determine the enantiomeric excess of the fatty alcohol.
  • the 2-dodecanol was obtained from the sophorose lipid by release using acidic methanolysis.
  • the optical rotation value of the isolated 2-dodecanol was measured at 25 ° C. and a wavelength of 589 nm.
  • the rotation value [a] 25 589 is +7.4 (5 g / 100 ml measured in

Abstract

The invention relates to sophoroselipids of formula (I) wherein R<4> represents H, -CH2CH3, -CH2CH2CH3, n is an integer number from 2 to 27, R<1> and R<2> represent, independently from each other, H or a group of formula (II), and R<3> represents H or -OH. The invention also relates to a method for producing sophoroselipids of formula (I) wherein R<1>, R<2>, R<3> and n have the aforementioned meanings and R<4> represents -CH3, -CH2CH3 or -CH2CH2CH3. According to this method, a yeast capable of secreting a sophoroselipid in the form of a lactone in the culture excess, is fermented in a culture medium containing a glycerin, a succinate, a mono-, di- and/or tri-saccharide and a lipid precursor, said sophoroselipid being then isolated from the culture solution. The inventive method is characterised in that the lipid precursor contains one or more 3-alkanols, 4-alkanols or an alkanone with a chain length from 6 to 30 carbon atoms or mixtures of said alkanols/alkanone. Furthermore, according to a variant of the aforementioned method for producing sophoroselipids of formula (I), wherein R<1>, R<2>, R<3> and n have the meanings aforementioned and R<4> represents -CH3, -CH2CH3 or -CH2CH2CH3, the culture medium is maintained during fermentation under a reduced oxygen concentration. The new sophoroselipids may be used, e.g., as surfactants, cosmetics, disinfecting agents or pharmaceutical products.

Description

Beschreibungdescription
NEUARTIGE SOPHOROSELIPIDE, VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG UND VERWENDUNGINNOVATIVE SOPHOROSELIPIDS, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF
Die vorliegende Erfindung betrifft neuartige Sophoroselipide, Verfahren zu deren biotechnologischer Herstellung und deren Verwendung als Tensid, Kosmetika, Desinfektionsmittel oder PharmazeutikumThe present invention relates to novel sophorose lipids, processes for their biotechnological production and their use as surfactants, cosmetics, disinfectants or pharmaceuticals
Mikrobielle Glycolipide sind seit einigen Jahren als Biotenside mit vielfaltigen Anwendungsperspektiven in der Kosmetik, dem Wasch- und Reinigungsmittelsektor, dem Lebensmittelbereich, der Medizin und dem Umweltschutz bekannt Sie weisen im Vergleich zu chemischen Tensiden aufgrund ihrer biologischen Herkunft Vorteile wie zum Beispiel geringere Toxizitat und eine allgemein bessere Abbaubarkeit auf Sie werden von Bakterien, Hefen oder Pilzen bei Wachstum auf langkettigen Erdölprodukten, auf pflanzlichen Ölen und Fetten oder deren Derivaten oder aufMicrobial glycolipids have been known for a number of years as biosurfactants with a wide range of uses in cosmetics, the detergent and cleaning agent sector, the food sector, medicine and environmental protection Better degradability is caused by bacteria, yeasts or fungi when growing on long-chain petroleum products, on vegetable oils and fats or their derivatives or on
Mono- und Ohgosacchaπden gebildet Eine gezielte Modifikation der molekularen Strukturen dieser Produkte durch Variation der Kohlenstoffquelle konnte bisher nur in geringem Maße erreicht werden Seit seiner Entdeckung im Jahre 1961 gehört das Sophoroselipid zu den intensiv erforschten mikrobiellen Glycolipiden [P A Gönn, J F T Spencer und A P Tuiloch, Can J Chem, 39 (1961 ), 846 - 855]Mono- and Ohgosacchaπden formed A targeted modification of the molecular structures of these products by varying the carbon source has so far been achieved only to a small extent Since its discovery in 1961, the sophorose lipid has been one of the intensively researched microbial glycolipids [PA Gönn, JFT Spencer and AP Tuiloch, Can J Chem, 39 (1961), 846-855]
Das Sophoroselipid laßt sich verschiedenen Berichten zufolge durch verschiedene Hefen der Gattung Candida (Torulopsis) als Sekundarmetabolit mittels eines Substrats aus den oben angegebenen Kohlenstoffqueilen hersteilen Als geeignete Hefestamme sind Candida bombicola, Candida bogonensis, Candida magnoliae,According to various reports, the sophorose lipid can be prepared from various yeasts of the genus Candida (Torulopsis) as a secondary metabolite using a substrate from the carbon sources mentioned above. Suitable yeast strains are Candida bombicola, Candida bogonensis, Candida magnoliae,
Candida gropengiessen und Candida apicola beschrieben [R Hommel, Biodegradation, 1 , (1991 ), 107]Candida gropengiessen and Candida apicola are described [R Hommel, Biodegradation, 1, (1991), 107]
Die von der Gattung Candida gebildeten Sophoroselipide verfugen über eine nachfolgend abgebildete Struktur (1 ) RThe sophorose lipids formed by the genus Candida have the structure shown below (1) R
R1 = -C(O)CH3l H R2 = -CH3, H R3 = -(CH2)n-, n = 13-16, -(CH2)n-CH=CH-(CH2)n n = 5-7R 1 = -C (O) CH 3l HR 2 = -CH 3 , HR 3 = - (CH 2 ) n -, n = 13-16, - (CH 2 ) n -CH = CH- (CH 2 ) n n = 5-7
Struktur 1Structure 1
Neben diesem lactonischen Hauptprodukt mit sowohl glycosidischer als auch esterartig gebundener Hydroxyfettsäure werden in geringen Anteilen auch nicht cyclisierte Zwischenstufen gefunden. Die Hydroxyfettsäure kann je nach eingesetztem Substrat gesättigt, einfach aber auch mehrfach ungesättigt sein. Darüber hinaus sind die 6'-O- und 6"-O-Positionen der Glucose-Einheiten in unterschiedlichem Maß acetyliert. Bei diesen Sophoroselipiden beobachtet man nur geringe Unterschiede in den Fettsäuren der Nebenkette.In addition to this main lactonic product with both glycosidic and ester-like hydroxy fatty acid, non-cyclized intermediates are also found in small proportions. Depending on the substrate used, the hydroxy fatty acid can be saturated, but can also be polyunsaturated. In addition, the 6'-O and 6 "-O positions of the glucose units are acetylated to different degrees. With these sophorose lipids, only slight differences in the fatty acids of the side chain are observed.
Zur Erzeugung eines Glycolipids mit amphiphiler Struktur, d. h. hoher Grenzflächenaktivität, müssen die Sophoroselipid-Lactone in die Sophoroselipid- Ester bzw. Amide über aufwendige Synthese- und Aufreinigungstufen umgewandelt werden [S. Inoue, et al. US Patent. 4,215,213, 1990; Y. Ishigami, JP-Anmeldung: Toku Kai Hei 6-100581].To produce a glycolipid with an amphiphilic structure, ie high interfacial activity, the sophorose lipid lactones have to be converted into the sophorose lipid esters or amides via complex synthesis and purification steps become [p. Inoue, et al. U.S. patent. 4,215,213, 1990; Y. Ishigami, JP application: Toku Kai Hei 6-100581].
Es ist bekannt, daß bei der Fermentation von Hefen der Gattung Candida unter Einsatz von 2-Alkanolen anstelle der pflanzlichen Öle und Fette, Fettsäuren bzw. deren Alkylester, nicht cyclisierte Glucose- und Sophoroselipide mit grenzflächenaktiven Eigenschaften zugänglich sind (siehe DE 195 18 982.5). Die entsprechenden 2-Alkanole sind jedoch teuer oder aber aufwendig in ihrer Herstellung. Es war bisher nicht möglich kostengünstigere, leichter zugängliche 1- Alkohole zu verwenden, da von diesen bekannt ist, daß sie zu einem großen Teil in die entsprechenden Säuren überführt werden, bevor sie zu Glycolipiden umgewandelt werden (siehe beispielsweise D.F. Jones, R.Howe, J.Chem.Soc. -C-, (1968), 2801-2808). Es gab lediglich Hinweise auf den Zugang zu diesen Substanzen, die nie isoliert oder näher charakterisiert wurden (Davila, A.-M., Marchai, R., Vandecasteele, J.-P., J. Industr. Microbioi., (1994) 249-257).It is known that in the fermentation of yeasts of the Candida genus using 2-alkanols instead of vegetable oils and fats, fatty acids or their alkyl esters, non-cyclized glucose and sophorose lipids with surface-active properties are accessible (see DE 195 18 982.5) . However, the corresponding 2-alkanols are expensive or complex to produce. It has not previously been possible to use less expensive, more accessible 1-alcohols, since these are known to be largely converted to the corresponding acids before they are converted to glycolipids (see, for example, DF Jones, R.Howe, J. Chem. Soc. -C-, (1968), 2801-2808). There were only indications of access to these substances that were never isolated or characterized in more detail (Davila, A.-M., Marchai, R., Vandecasteele, J.-P., J. Industr. Microbioi., (1994) 249-257).
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß auch bei der Verwendung von 3- Alkanolen, 4-Alkanolen, 2-Alkanonen, 3-Alkanonen und 4-Alkanonen nicht cyclisierte Glucose- und Sophoroselipide mit grenzflächenaktiven Eigenschaften zugänglich sind.Surprisingly, it has now been found that non-cyclized glucose and sophorose lipids with surface-active properties are also accessible when using 3-alkanols, 4-alkanols, 2-alkanones, 3-alkanones and 4-alkanones.
Darüber hinaus ist die erfolgreiche Verwendung von 1 -Alkoholen und Alkanalen zur Gewinnung der neuartigen Produkte möglich, wenn das Kulturmedium während der Fermentation der Mikroorganismen eine verminderte Sauerstoffkonzentration aufweist.In addition, the successful use of 1-alcohols and alkanals to obtain the novel products is possible if the culture medium has a reduced oxygen concentration during the fermentation of the microorganisms.
Die Erfindung betrifft somit Verbindungen der Formel I, worinThe invention thus relates to compounds of the formula I wherein
R H, -CH2CH3, -CH2CH CH3, o n eine ganze Zahl von 2 bis 27,RH, -CH 2 CH 3 , -CH 2 CH CH 3 , one an integer from 2 to 27,
R und R unabhängig voneinander H oder CH undR and R independently of one another H or CH and
R3 H oder -OH bedeuten.R 3 is H or -OH.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend dargestellt.Preferred embodiments of the present invention are shown below.
1. Eine Verbindung der Formel I, worin R4 H bedeutet, wobei R1 und R2 gemeinsam -C(O)CH3, R1 H und R2 -C(O)CH3,1. A compound of the formula I in which R 4 is H, where R 1 and R 2 together are -C (O) CH 3 , R 1 H and R 2 -C (O) CH 3 ,
R1 -C(O)CH3 und R2 H oderR 1 -C (O) CH 3 and R 2 H or
R1 und R2 H bedeuten,R 1 and R 2 are H,
R3 H darstellt und wobei n eine ganze Zahl von 6 bis 14, vorzugsweise 8 bisR 3 represents H and where n is an integer from 6 to 14, preferably 8 to
12 bedeutet.12 means.
2. Eine Verbindung der Formel I, worin R4 -CH2CH3 oder -CH2CH2CH3 bedeutet, wobei R1 und R2 gemeinsam -C(O)CH3,2. A compound of the formula I in which R 4 is -CH 2 CH 3 or -CH 2 CH 2 CH 3 , where R 1 and R 2 together are -C (O) CH 3 ,
R1 H und R2 -C(O)CH3, R1 -C(O)CH3 und R2 H oder R1 und R2 H bedeuten, R3 H oder -OH darstellt und wobei n eine ganze Zahl von 6 bis 14, * vorzugsweise 8 bis 12 bedeutet.R 1 represents H and R 2 -C (O) CH 3 , R 1 -C (O) CH 3 and R 2 H or R 1 and R 2 H, R 3 represents H or -OH and where n is an integer from 6 to 14, * preferably 8 to 12.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Sophoroselipide gemäß Formel I, wobei die Reste R1, R2 und R3 und n die oben genannte Bedeutung haben und R4 -CH3,-CH2CH3 oder -CH2CH2CH3 bedeutet, bei dem eine Hefe mit der Fähigkeit, Sophoroselipide in Form eines Lactons in den Kulturüberstand zu sezemieren, in einem Kulturmedium fermentiert wird, welches Glycerin, Succinat, ein Mono-, ein Di- und/oder ein Trisaccharid und einen Lipid- Precursor enthält, und anschließend das Sophoroselipid aus der Kulturlösung isoliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lipid-Precursor ein oder mehrere 3-Alkanole, 4-Alkanole oder Alkanone mit einer Kettenlänge von 6 bis 30 Kohlenstoffatomen oder Mischungen dieser Alkanole/Alkanone aufweist.The present invention further relates to a process for the preparation of sophorose lipids according to formula I, the radicals R 1 , R 2 and R 3 and n having the abovementioned meaning and R 4 -CH 3 , -CH 2 CH 3 or -CH 2 CH 2 CH 3 means in which a yeast with the ability to secrete sophorose lipids in the form of a lactone in the culture supernatant is fermented in a culture medium which contains glycerol, succinate, a mono-, a di- and / or a trisaccharide and a lipid - Contains precursor, and then the sophorose lipid is isolated from the culture solution, characterized in that the lipid precursor has one or more 3-alkanols, 4-alkanols or alkanones with a chain length of 6 to 30 carbon atoms or mixtures of these alkanols / alkanones.
Vorzugsweise beträgt die Kettenlänge des Alkanols/Alkanons 10 bis 18The chain length of the alkanol / alkanone is preferably 10 to 18
Kohlenstoffatome, womit sich eine Verbindung der Formel I herstellen läßt, in welcher n eine ganze Zahl von 4 bis 14 bedeutet, besonders bevorzugt wird als Alkanon 2-Dodecanon oder 3-Dodecanon eingesetzt, wodurch sich eine Verbindung der Formel I mit n = 8 und R4 = -CH3 oder mit n = 7 und R4 = -CH2CH3 herstellen läßt, wobei R1, R2 und R3 die oben genannte Bedeutung haben.Carbon atoms, with which a compound of the formula I can be prepared, in which n is an integer from 4 to 14, 2-dodecanone or 3-dodecanone is particularly preferably used as the alkanone, whereby a compound of the formula I with n = 8 and R 4 = -CH 3 or with n = 7 and R 4 = -CH 2 CH 3 can be produced, where R 1 , R 2 and R 3 have the meaning given above.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zur Herstellung von Sophoroselipide gemäß Formel I, wobei die Reste R1, R2 und R3 und n die oben genannte Bedeutung haben und R4 H, -CH3,-CH2CH3 oder -CH2CH2CH3 bedeutet, bei dem eine Hefe mit der Fähigkeit, Sophoroselipide in Form eines Lactons in denThe present invention further relates to a process for the preparation of sophorose lipids according to formula I, where the radicals R 1 , R 2 and R 3 and n have the meaning given above and R 4 is H, -CH 3 , -CH 2 CH 3 or - CH 2 CH 2 CH 3 means in which a yeast with the ability to sophorose lipids in the form of a lactone in the
Kulturüberstand zu sezemieren, in einem Kulturmedium fermentiert wird, welches Glycerin, Succinat, ein Mono-, ein Di- und/oder ein Trisaccharid und einen Lipid- Precursor enthält, und anschließend das Sophoroselipid aus der Kulturlösung isoliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lipid-Precursor ein oder mehrere Alkanole, Alkanale oder Alkanone mit einer Kettenlänge von 6 bis 30 Kohlenstoffatomen oderTo secrete culture supernatant is fermented in a culture medium which contains glycerol, succinate, a mono-, a di- and / or a trisaccharide and a lipid precursor, and then the sophoroselipid is isolated from the culture solution, characterized in that the lipid Precursor one or more alkanols, alkanals or alkanones with a chain length of 6 to 30 carbon atoms or
Mischungen dieser Alkanole/Alkanale/Alkanone aufweist und das Kulturmedium während der Fermentation unter einer verminderten Sauerstoffkonzentration gehalten wird. Vorzugsweise beträgt die Kettenlänge des Alkanols/Alkanons/ Alkanals, 10 bis 18 Kohlenstoffatome, womit sich eine Verbindung der Formel I herstellen läßt, in welcher n eine ganze Zahl von 4 bis 15 bedeutet, bevorzugt wird ein 1-Alkanol oder ein Alkanal als Lipid-Precursor verwendet, besonders bevorzugt wird als Alkanol 1-Mixtures of these alkanols / alkanals / alkanones and the culture medium is kept under a reduced oxygen concentration during the fermentation. The chain length of the alkanol / alkanone / alkanal is preferably from 10 to 18 carbon atoms, which can be used to prepare a compound of the formula I in which n is an integer from 4 to 15; preference is given to a 1-alkanol or an alkanal as lipid Precursor used, particularly preferred as alkanol 1-
Dodecanol eingesetzt, wodurch sich eine Verbindung der Formel I mit n = 9 und R4 = H herstellen läßt, wobei R1 , R2 und R3 die oben genannte Bedeutung haben.Dodecanol used, whereby a compound of formula I with n = 9 and R 4 = H can be prepared, where R 1 , R 2 and R 3 have the meaning given above.
Unter Lipid-Precursor sind hierbei Verbindungen zu verstehen, die eine Alkylkette von 6 bis 30 Kohlenstoffatome und als funktionelie Gruppe mindestens eineLipid precursor is to be understood here as meaning compounds which have an alkyl chain of 6 to 30 carbon atoms and at least one as a functional group
Hydroxy- und/oder eine Carbonyl-Gruppe enthalten.Contain hydroxy and / or a carbonyl group.
Beispiele für Lipid-Precursor sind 1-Alkanole, 2-Alkanole, 3-Alkanole, 4-Alkanole, Alkanale, 2-Alkanone, 3-Alkanone, 4-Alkanone mit einer Kettenlänge von 6 bis 30 Kohlenstoffatome.Examples of lipid precursors are 1-alkanols, 2-alkanols, 3-alkanols, 4-alkanols, alkanals, 2-alkanones, 3-alkanones, 4-alkanones with a chain length of 6 to 30 carbon atoms.
Beispiele für 1-Alkanole sind, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, 1-Hexanol, 1-Octanol, 1-Decanol, 1-Undecanol, 1-Dodecanol, 1-Tetradecanol, 1- Pentadecanol, 1-Octadecanol, 1 -Eicosanol oder 1-Triacontanol, bevorzugt ist 1- Dodecanol und 1-Tetradecanol.Examples of 1-alkanols are, without being restricted thereby, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, 1-undecanol, 1-dodecanol, 1-tetradecanol, 1-pentadecanol, 1-octadecanol, 1-eicosanol or 1-triacontanol, preference is given to 1-dodecanol and 1-tetradecanol.
Beispiele für 2-Alkanole sind, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, 2-Hexanol, 2-Octanol, 2-Decanol, 2-Undecanol, 2-Dodecanol, 2-Tetradecanol, 2- Pentadecanol, 2-Octadecanol, 2-Eicosanol oder 2-Triacontanol, bevorzugt ist 2- Dodecanol und 2-Tetradecanol.Examples of 2-alkanols are, without being restricted thereby, 2-hexanol, 2-octanol, 2-decanol, 2-undecanol, 2-dodecanol, 2-tetradecanol, 2-pentadecanol, 2-octadecanol, 2-eicosanol or 2-triacontanol, preference is given to 2-dodecanol and 2-tetradecanol.
Beispiele für 3-Alkanole sind, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, 3-Hexanol, 3-Octanol, 3-Decanol, 3-Undecanol, 3-Dodecanol, 3-Tetradecanol, 3- Pentadecanol, 3-Octadecanol, 3-Eicosanol oder 3-Triacontanol, bevorzugt ist 3- Dodecanol und 3-Tetradecanol.Examples of 3-alkanols are, without being restricted thereby, 3-hexanol, 3-octanol, 3-decanol, 3-undecanol, 3-dodecanol, 3-tetradecanol, 3-pentadecanol, 3-octadecanol, 3-eicosanol or 3-triacontanol, preference is given to 3-dodecanol and 3-tetradecanol.
Beispiele für 4-Alkanole sind, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, 4-Octanol, 4-Decanol, 4-Undecanol, 4-Dodecanol. 4-Tetradecanoi, 4-Pentadecanol, 4-Octadecanol, 4-Eicosanol oder 4-Triacontanol, bevorzugt ist 4-Dodecanol und 4- Tetradecanol.Examples of 4-alkanols are, without being restricted thereby, 4-octanol, 4-decanol, 4-undecanol, 4-dodecanol. 4-tetradecanoi, 4-pentadecanol, 4-octadecanol, 4-eicosanol or 4-triacontanol, 4-dodecanol and 4-tetradecanol are preferred.
Beispiele für Alkanale sind, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, Hexanal, Octanal, Decanal, Undecanal, Dodecanal, Tetradecanal, Pentadecanal,Examples of alkanals are, without being restricted thereby, hexanal, octanal, decanal, undecanal, dodecanal, tetradecanal, pentadecanal,
Octadecanal, Eicosanal oder Triacontanal, bevorzugt ist Dodecanal und Tetradecanal.Octadecanal, Eicosanal or Triacontanal, dodecanal and tetradecanal are preferred.
Beispiele für 2-Alkanone sind, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, 2-Hexanon, 2-Octanon, 2-Decanon, 2-Undecanon, 2-Dodecanon, 2-Tetradecanon,Examples of 2-alkanones are, without being restricted thereby, 2-hexanone, 2-octanone, 2-decanone, 2-undecanone, 2-dodecanone, 2-tetradecanone,
2-Pentadecanon, 2-Octadecanon, 2-Eicosanon oder 2-Thacontanon, bevorzugt ist 2- Dodecanon und 2-Tetradecanon.2-pentadecanone, 2-octadecanone, 2-eicosanone or 2-thacontanone, preference is given to 2-dodecanone and 2-tetradecanone.
Beispiele für 3-Alkanone sind, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, 3-Hexanon, 3-Octanon, 3-Decanon, 3-Undecanon, 3-Dodecanon, 3-Tetradecanon,Examples of 3-alkanones are, without being restricted thereby, 3-hexanone, 3-octanone, 3-decanone, 3-undecanone, 3-dodecanone, 3-tetradecanone,
3-Pentadecanon, 3-Octadecanon, 3-Eicosanon oder 3-Triacontanon, bevorzugt ist 3- Dodecanon und 3-Tetradecanon.3-pentadecanone, 3-octadecanone, 3-eicosanone or 3-triacontanone, preference is given to 3-dodecanone and 3-tetradecanone.
Beispiele für 4-Alkanone sind, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, 4-Octanon, 4-Decanon, 4-Undecanon, 4-Dodecanon, 4-Tetradecanon, 4-Examples of 4-alkanones are, without being restricted thereby, 4-octanone, 4-decanone, 4-undecanone, 4-dodecanone, 4-tetradecanone, 4-
Pentadecanon, 4-Octadecanon, 4-Eicosanon oder 4-Triacontanon, bevorzugt ist 4- Dodecanon und 4-Tetradecanon.Pentadecanone, 4-octadecanone, 4-eicosanone or 4-triacontanone, preference is given to 4-dodecanone and 4-tetradecanone.
Das Ausmaß der Bildung des neuartigen Strukturtyps, der insbesondere unter Verwendung von 1-Alkanolen/Alkanalen entsteht, ist an eine Begrenzung desThe extent of the formation of the new type of structure, which arises especially when using 1-alkanols / alkanals, is limited to the
Sauerstoffangebots während der Produktionsphase gebunden. Durch die Limitierung der Sauerstoffkonzentration des Kulturmediums mit Hilfe von geeigneten Methoden kann die ausbeuteminimierende Oxidation des Fettalkohols zur Fettsäure nahezu verhindert werden und so eine verstärkte Bildung der gewünschten Produkte bewirkt werden.Oxygen supply bound during the production phase. By limiting the oxygen concentration of the culture medium with the aid of suitable methods, the oxidation-minimizing oxidation of the fatty alcohol to the fatty acid can be almost prevented and the formation of the desired products is thus increased.
Geeignete Methoden zur Limitierung der Sauerstoffkonzentration sind beispielsweise, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, die Absenkung der Begasungsrate und die Minderung der Rührerdrehzahl, wobei die Sauerstoffverarmung auch durch den Metabolismus der Hefen bewirkt werden kann. Die Sauerstoffkonzentration ist durch Messung des Sauerstoffpartialdrucks zugänglich. Dieser beträgt während der Produktbildungsphase der Fermentation 5 bis 40%, vorzugsweise 5 bis 15% des Sättigungswertes. Der Sättigungswert bezieht sich auf Luft (Sauerstoffanteil ca. 21%, bezogen auf das Volumen der Gasmischung), die unter Normaldruck bei der jeweiligen Fermentationstemperatur durch die Kulturlösung durchgeleitet wird. Er kann mit einer geeigneten Sonde zu Beginn der Fermentation bestimmt werden.Suitable methods for limiting the oxygen concentration are, for example, the lowering, without this being intended to be a limitation the fumigation rate and the reduction of the stirrer speed, whereby oxygen depletion can also be brought about by the metabolism of the yeasts. The oxygen concentration is accessible by measuring the oxygen partial pressure. This is 5 to 40%, preferably 5 to 15% of the saturation value during the product formation phase of the fermentation. The saturation value relates to air (oxygen content approx. 21%, based on the volume of the gas mixture), which is passed through the culture solution under normal pressure at the respective fermentation temperature. It can be determined with a suitable probe at the beginning of the fermentation.
Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können alle Hefestämme fermentiert werden, welche die in der Literatur beschriebenen Sophoroselipide in Lactonform (Struktur 1) in den Kulturüberstand sezemieren.In the method according to the present invention, all yeast strains can be fermented which secrete the sophorose lipids described in the literature in lactone form (structure 1) into the culture supernatant.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist eine Hefe der Gattung Candida besonders geeignet, vorzugsweise wird Candida bombicola, Candida bogoriensis, Candida magnoliae, Candida gropengiesseri oder Candida apicola fermentiert, welche handelsüblich sind.A yeast of the genus Candida is particularly suitable for the process according to the invention, preferably Candida bombicola, Candida bogoriensis, Candida magnoliae, Candida gropengiesseri or Candida apicola, which are commercially available.
Als Kohlenstoffquelle sind Glucose oder Saccharose besonders geeignet.Glucose or sucrose are particularly suitable as carbon sources.
Im folgenden wird die Erfindung detailliert beschrieben. Ferner wird sie durch den Inhalt der Patentansprüche bestimmt.The invention is described in detail below. Furthermore, it is determined by the content of the claims.
Durch den Einsatz von Alkanolen, Alkanalen oder Alkanonen mit Kettenlängen vonBy using alkanols, alkanals or alkanones with chain lengths of
C6 bis C30 als hydrophobe Kohlenstoffquelle neben einer weiteren Kohlenstoffquelle wie z.B. Glycerin, Succinat oder Mono-, Di- und Trisaccharide wie z.B. Saccharose, Mannose, Fructose, Glucose sowie D-Mannitol oder anderer Zuckeralkohole, vorzugsweise Glucose oder Saccharose, gelingt die Gewinnung von Sophoroselipiden mit einer Variation der Struktur des hydrophoben Molekülteils. Die aufgereinigten Produkte enthalten jeweils überwiegend Lipidkomponenten der Kettenlänge des jeweils eingesetzten Substrates, wobei letzteres entweder direkt in das Glycolipid (Verbindungen der Strukturen 2 mit R3 = H) eingebaut wird oder nach einer (ω-l )-Hydroxylierung als Alkandiol über eine glycosidische Bindung an die Zuckerkomponente gebunden ist (Verbindungen der Struktur 3 mit R3 = OH). Auf diese Weise entstehen ausschließlich nichtionische Tenside mit typischer Tensidstruktur.C6 to C30 as a hydrophobic carbon source in addition to a further carbon source such as glycerol, succinate or mono-, di- and trisaccharides such as sucrose, mannose, fructose, glucose and D-mannitol or other sugar alcohols, preferably glucose or sucrose, the sophorose lipids can be obtained with a variation in the structure of the hydrophobic part of the molecule. The purified products mostly contain lipid components of the chain length of the substrate used, the latter either being incorporated directly into the glycolipid (compounds of structures 2 with R 3 = H) or after a (ω-1) hydroxylation as alkanediol is bound to the sugar component via a glycosidic bond (compounds of structure 3 with R 3 = OH). In this way, only non-ionic surfactants with a typical surfactant structure are produced.
Die Produkte sind im Zuckerteil in der 6'-O- und 6"-O-Position der Glucoseeinheit nicht, mono- oder diacetyliert. Die Gewinnung der Verbindungen entsprechend den Strukturen 2 und 3 jeweils mit n = 2 bis 27 sind durch Variation der Kettenlänge der eingesetzten Alkanole oder Alkanale/Alkanone (C6 bis C30) möglich. Durch eine alkalische Hydrolyse können die acetylierten Sophoroselipiden in die nicht acetylierten Verbindungen überführt werden.The products are not mono- or diacetylated in the sugar portion in the 6'-O- and 6 "-O-position of the glucose unit. The compounds according to structures 2 and 3 with n = 2 to 27 are obtained by varying the chain length of the alkanols or alkanals / alkanones used (C6 to C30) The acetylated sophorose lipids can be converted into the non-acetylated compounds by an alkaline hydrolysis.
Demgemäß läßt sich beispielsweise beim Einsatz vonAccordingly, for example, when using
- 1-Hexanol eine Verbindung der Formel I mit n = 3, - 1-Octanol eine Verbindung der Formel I mit n = 5,1-hexanol a compound of the formula I with n = 3, 1-octanol a compound of the formula I with n = 5,
- 1-Decanol eine Verbindung der Formel I mit n = 7,1-decanol a compound of formula I with n = 7,
- 1-Undecanol eine Verbindung der Formel I mit n = 8, - 1 -Dodecanol eine Verbindung der Formel I mit n = 9,1-undecanol a compound of formula I with n = 8, 1-dodecanol a compound of formula I with n = 9,
- 1-Tetradecanol eine Verbindung der Formel I mit n = 1 1 , - 1-Pentadecanol eine Verbindung der Formel I mit n = 12,1-tetradecanol a compound of formula I with n = 1 1, 1-pentadecanol a compound of formula I with n = 12
- 1-Octadecanol eine Verbindung der Formel I mit n = 15,1-octadecanol a compound of formula I with n = 15,
- 1-Eicosanol eine Verbindung der Formel I mit n = 17 oder beim Einsatz von 1-Triacontanol eine Verbindung der Formel I mit n = 27 herstellen, wobei R1 , R2, R3 und R4 die oben angegebene Bedeutung haben.- 1-Eicosanol produce a compound of formula I with n = 17 or when using 1-triacontanol a compound of formula I with n = 27, where R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have the meaning given above.
Die 1 -Alkanole, die 3-Alkohole und die 4-Alkohole sowie die Alkanale, 2-Alkanone, 3- Alkanone und 4-Alkanone der Kettenlänge C6 bis C30 sind größtenteils käuflich zu erwerben, teils lassen sie sich aus den entsprechenden, wohlfeilen Alkenen darstellen. Die Alkohole sind des weiteren aus den Alkanonen sowie den Aldehyden erhältlich (Organikum, 16. Auflage, VEB-Deutscher Verlag der Wissenschaften 1986 oder anderes entsprechendes Lehrbuch der angewandten organischen Chemie). Most of the 1-alkanols, the 3-alcohols and the 4-alcohols as well as the alkanals, 2-alkanones, 3-alkanones and 4-alkanones of chain length C6 to C30 are commercially available, some of them can be obtained from the corresponding, inexpensive alkenes represent. The alcohols are also available from the alkanones and the aldehydes (Organikum, 16th edition, VEB-Deutscher Verlag der Wissenschaften 1986 or other corresponding textbook on applied organic chemistry).
Struktur 2 Struktur 3Structure 2 Structure 3
2, 3: n = 2-27; R1, R2 = H oder -C(O)CH3; R = H, CH3, CH CH3, CH2CH CH3 2, 3: n = 2-27; R 1 , R 2 = H or -C (O) CH 3 ; R = H, CH 3 , CH CH 3 , CH 2 CH CH 3
2a: n = 9; R1, R2 = -C(O)CH3; R4 = H (Verbindung 1 , siehe Beispiel 1)2a: n = 9; R 1 , R 2 = -C (O) CH 3 ; R 4 = H (compound 1, see example 1)
2b: n = 9; R1, R2 = H; R4 = H (Verbindung 2, siehe Beispiel 3)2b: n = 9; R 1 , R 2 = H; R 4 = H (compound 2, see example 3)
Zur Isolierung der gebildeten Sophoroselipide der Strukturen 2 und 3 wird die Kulturlösung nach Abtrennen der Biomasse durch Zentrifugation oder Filtration mit einer Lauge neutralisiert und mit einem organischen Lösungsmittel wie z. B.To isolate the formed sophorose lipids of structures 2 and 3, the culture solution is neutralized after separating the biomass by centrifugation or filtration with an alkali and with an organic solvent such as. B.
Carbonsäureester, wie Essigsäureethylester, Essigsäurebutylester oder Ether, wie tert-Butylmethylether und Diethylether oder sonstige, dem Fachmann bekannteCarboxylic acid esters, such as ethyl acetate, butyl acetate or ethers, such as tert-butyl methyl ether and diethyl ether or other known to those skilled in the art
Lösungsmittel erschöpfend extrahiert. Die organischen Phasen werden abgetrennt, vereinigt und über einem Trockenmittel wie z.B. Natriumsulfat getrocknet. NachExtracted solvent exhaustively. The organic phases are separated, combined and over a drying agent such as e.g. Dried sodium sulfate. To
Entfernen des Extraktionsmittels im Vakuum wird nach azeotroper Entfernung desRemoval of the extractant in vacuo after azeotropic removal of the
Wassers ein gelb-braunes Rohprodukt erhalten.Water obtained a yellow-brown raw product.
Durch alkalische Verseifung mit Laugen (z.B. wäßrige NaOH) bzw. Alkanolaten (z.B. Natriummethanolat) können die in 6'-O- und 6"-O-Position acetylierten Produkte in die entsprechenden Hydroxyverbindungen umgewandelt werden. Die eingesetzten Produzentenstämme werden in einem Medium mit Alkanolen, Alkanalen oder Alkanonen mit einer Kettenlänge von C6 bis C30, vorzugsweise C10 bis C18, fermentiert. Die Konzentration an Alkanolen, Alkanalen oder Alkanonen kann zu Beginn der Fermentation eingestellt werden bzw. durch kontinuierliche Nachdosierung entsprechend der Umsatzrate gewählt werden, wobei dieThe products acetylated in the 6'-O- and 6 "-O-positions can be converted into the corresponding hydroxy compounds by alkaline saponification with bases (for example aqueous NaOH) or alkanolates (for example sodium methoxide). The producer strains used are fermented in a medium with alkanols, alkanals or alkanones with a chain length of C6 to C30, preferably C10 to C18. The concentration of alkanols, alkanals or alkanones can be set at the start of the fermentation or selected by continuous replenishment according to the conversion rate, the
Nachdosierung bevorzugt ist. Zur Bereitstellung einer zusätzlichen Kohlenstoffquelle hat sich die Verwendung von Zuckern, vorzugsweise Glucose oder Saccharose, bewährt. Das Medium sollte außer der Kohlenstoffquelle noch eine oder mehrere Stickstoffquellen, Sulfat und Magnesium sowie Kalium-, Natrium-, Calcium- und Chloridionen, eine oder mehrere Phosphatquellen sowie ein das Wachstum förderndes komplexes Substrat wie z.B. Hefeextrat enthalten.Postdosing is preferred. The use of sugars, preferably glucose or sucrose, has proven useful for providing an additional carbon source. In addition to the carbon source, the medium should also contain one or more nitrogen sources, sulfate and magnesium as well as potassium, sodium, calcium and chloride ions, one or more phosphate sources and a growth-promoting complex substrate such as e.g. Yeast extract included.
Der Zucker wird in Konzentrationen von 30 bis 200 g/l Nährlösung verwendet, wobei Konzentrationen zwischen 80 und 150 g/l zu bevorzugen sind.The sugar is used in concentrations of 30 to 200 g / l nutrient solution, with concentrations between 80 and 150 g / l being preferred.
Als Stickstoffquelle können dem Fachmann bekannte Stickstoffquellen, wie z. B. Harnstoff, Ammoniumchlorid oder Ammoniumsulfat in Konzentrationen von 0,1 bis 5 g/l Nährlösung verwendet werden, wobei vorzugsweise eine Konzentration von 0,5 - 2,5 g/l gewählt wird.Known to the person skilled in the art can be used as a nitrogen source, such as e.g. B. urea, ammonium chloride or ammonium sulfate can be used in concentrations of 0.1 to 5 g / l nutrient solution, preferably a concentration of 0.5 - 2.5 g / l is selected.
Als Phosphorquelle und zur Pufferung des Mediums wird ein 0,001 bis 0,1 molarer Natriumphosphat- oder Kaliumphosphatpuffer oder eine Mischung der beiden Metallionen eingesetzt.A 0.001 to 0.1 molar sodium phosphate or potassium phosphate buffer or a mixture of the two metal ions is used as the phosphorus source and for buffering the medium.
Die optimale Temperatur zur Fermentation liegt im Bereich zwischen 20 und 40 °C, vorzugsweise 25 bis 30 °C.The optimal temperature for fermentation is in the range between 20 and 40 ° C, preferably 25 to 30 ° C.
Der pH-Wert ist ungeregelt und sinkt während der Fermentation ab. Er wird zu Beginn der Fermentation auf einen Wert von etwa 5 bis 7, vorzugsweise 5,5 bis 6,5 durch den Puffer eingestellt. Der pH-Wert während der Produktbildungsphase liegt bevorzugt im Bereich von 2,5 bis 4.The pH is unregulated and drops during fermentation. At the beginning of the fermentation, it is adjusted to a value of approximately 5 to 7, preferably 5.5 to 6.5, by the buffer. The pH during the product formation phase is preferably in the range from 2.5 to 4.
Die wie oben erläutert gewonnenen Sophoroselipide bewirken bei deutlich erhöhter Löslichkeit (Kettenlänge des Alkohols < C22) relativ zu den klassischen Produkten eine größere Erniedrigung der Oberflächenspannung von Wasser.The sophorose lipids obtained as explained above have a significantly increased effect Solubility (chain length of the alcohol <C22) relative to the classic products a greater reduction in the surface tension of water.
Durch die Nutzung von primären Alkoholen, Aldehyden und Ketonen können die Kosten der Produkte erheblich reduziert werden, so daß sie in Anwendungsgebieten eingesetzt werden können, für die Produkte, die aus den 2-Alkoholen gewonnen werden können, zu teuer sind.The use of primary alcohols, aldehydes and ketones can significantly reduce the costs of the products, so that they can be used in fields of application for which products which can be obtained from the 2-alcohols are too expensive.
Die neuartigen Sophoroselipide haben eine hervorragende Oberflächen- und Grenzflächeπaktivität. Sie sind sehr gut biologisch abbaubar und haben eine bakterizide Wirkung.The novel sophorose lipids have excellent surface and interfacial activity. They are very biodegradable and have a bactericidal effect.
Die Produkte können als Tenside, Emuigatoren, Co-Tenside und als feuchtigkeitsspeichemdes Mittel verwendet werden. Sie besitzen daher Anwendungsperspektiven in dem Wasch- und Reinigungsmittelsektor. Da sie eine geringe Toxizität aufweisen, können sie zur Herstellung von Kosmetika dienen und im Lebensmittelbereich eingesetzt werden. Als biologisch abbaubare Biotenside können sie im Umweltschutz angewendet werden. Aufgrund ihrer mikrobiziden Wirkung können sie in der Medizin beispielsweise als Pharmazeutika oder als Desinfektionsmittel Verwendung finden.The products can be used as surfactants, emuigators, co-surfactants and as a moisture-retaining agent. They therefore have application prospects in the detergent and cleaning agent sector. Since they have a low toxicity, they can be used for the production of cosmetics and used in the food sector. As biodegradable biosurfactants, they can be used in environmental protection. Because of their microbicidal activity, they can be used in medicine, for example, as pharmaceuticals or as disinfectants.
Aus dem Biotensid können des weiteren enantiomerenreine Alkohole gewonnen werden. Die Mikroorganismen wandeln die eingesetzten Ketone bzw. racemischen sekundären Alkohole in optisch aktive Alkohole um. Der erzielte Enantiomeren- Überschuß ist wesentlich größer als 95%.Furthermore, enantiomerically pure alcohols can be obtained from the biosurfactant. The microorganisms convert the ketones or racemic secondary alcohols used into optically active alcohols. The enantiomeric excess achieved is considerably greater than 95%.
Die Freisetzung der optisch aktiven Alkohole kann beispielsweise, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, durch saure Methanolyse erreicht werden.The release of the optically active alcohols can be achieved, for example, by acid methanolysis, without this being intended to restrict it.
Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Beispiel 1The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments. example 1
Zur Produktion der Dodecyl-Sophoroside in einem 500 ml-Erlenmeyerkolben mit Schikanen werden 100 ml eines Kulturmediums der folgenden Zusammensetzung vorgelegt:To produce the dodecyl sophorosides in a 500 ml Erlenmeyer flask with baffles, 100 ml of a culture medium of the following composition are placed:
Glucose H2O 150,00 g/lGlucose H 2 O 150.00 g / l
Natiumcitrat-3 H2O 5,00 g/lSodium citrate-3 H 2 O 5.00 g / l
Hefe-Extrakt (granuliert, Merck, Darmstadt) 4,00 g/lYeast extract (granulated, Merck, Darmstadt) 4.00 g / l
Ammoniumchiorid 1 ,54 g/lAmmonium chloride 1.54 g / l
Kaliumdihydrogenphosphat 1 ,00 g/lPotassium dihydrogen phosphate 1.00 g / l
Magnesiumsulfat-7 H2O 0,70 g/lMagnesium sulfate-7 H 2 O 0.70 g / l
Natriumchlorid 0,50 g/lSodium chloride 0.50 g / l
Calciumchlorid-2 H2O 0,27 g/lCalcium chloride-2 H 2 O 0.27 g / l
Dikaliumhydrogenphosphat- 3 H2O 0,16 g/lDipotassium hydrogen phosphate - 3 H 2 O 0.16 g / l
Das Medium wird mit der Hefe Candida bombicola ATCC 22214 beimpft und auf einer Rotations-Schüttelmaschine bei 100 Upm und einer Temperatur von 30°C inkubiert. Nach einer Kultivierungsdauer von 48, 72 und 96 h werden der Kulturlösung unter aseptischen Bedingungen jeweils 5 g/l 1 -Dodecanol zugesetzt.The medium is inoculated with the yeast Candida bombicola ATCC 22214 and incubated on a rotary shaker at 100 rpm and a temperature of 30 ° C. After a cultivation period of 48, 72 and 96 h, 5 g / l 1 -dodecanol are added to the culture solution under aseptic conditions.
Die Kulturführung zwischen und nach den Zugaben des Alkohols erfolgt unter unveränderten Bedingungen. Die gemessene Biotrockenmassenkonzentration zum Abbruch der Kultivierung beträgt 17 g/l. Über den gesamten Bereich der Kultivierung sinkt der pH-Wert der Kultursuspension ab. Nach einem Kultivierungszeitraum von 10 d ist die angebotene Menge des Alkohols umgesetzt; die Kultivierung wird daraufhin abgebrochen.The culture management between and after the addition of alcohol takes place under unchanged conditions. The measured dry biomass concentration at the end of the cultivation is 17 g / l. The pH of the culture suspension drops over the entire range of cultivation. After a cultivation period of 10 d, the amount of alcohol offered has been converted; the cultivation is then stopped.
Zur Isolierung der Produkte wird die Kultursuspension mit 1 N Natronlauge neutralisiert und anschließend zweimal mit dem doppelten Volumen Essigsäureethylester extrahiert. Die organischen Phasen werden abgetrennt, vereinigt und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Abtrennen des Trockenmittels über einen Papierfilter wird das Lösungsmittel bei vermindertem Druck am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das erstarrte, nahezu wasserfreie, gelbbraune Rohprodukt wird in einer Ausbeute von 8 g/l, entsprechend 0,53 g pro g 1- Dodecanol, erhalten.To isolate the products, the culture suspension is neutralized with 1 N sodium hydroxide solution and then extracted twice with twice the volume of ethyl acetate. The organic phases are separated, combined and dried over anhydrous sodium sulfate. After the desiccant has been separated off through a paper filter, the solvent is reduced at a reduced rate Distilled off pressure on the rotary evaporator. The solidified, almost water-free, yellow-brown crude product is obtained in a yield of 8 g / l, corresponding to 0.53 g per g of 1-dodecanol.
Es enthält neben den Dodecyl-Sophorosiden (Verbindung 1 : Formel I, worin n = 9; R1, R2 = -C(O)CH3; R3 = H und R4 = H (molekulare Struktur 2a) und Verbindung 2: Formel I, worin n = 9; R1, R2 = H; R3 = H und R4 = H (molekulare Struktur 2b)) auch geringe Mengen des Sophoroselipidlactons und läßt sich an silyliertem Kieselgel (RP-18) im Laufmittelgemisch Methanol Wasser 90: 0 (v/v) dünnschichtchromato- raphisch in seine Einzelsubstanzen mit charakteristischen Rf-Werten trennen.In addition to the dodecyl sophorosides (compound 1: formula I, wherein n = 9; R 1 , R 2 = -C (O) CH 3 ; R 3 = H and R 4 = H (molecular structure 2a) and compound 2 : Formula I, in which n = 9; R 1 , R 2 = H; R 3 = H and R 4 = H (molecular structure 2b)) also small amounts of the sophoroselipid lactone and can be on silylated silica gel (RP-18) in the solvent mixture Separate methanol water 90: 0 (v / v) by thin layer chromatography into its individual substances with characteristic Rf values.
Mittels Kernresonanzspektroskopie und FAB-Massenspektrometrie sowie einer kombinierten gaschromatographisch-massenspektrometischen Analyse des hydrophoben Molekülteils (nach saurer Methanolyse) der Verbindungen kann belegt werden, daß den Einzelverbindungen die in den Abbildungen dargestellten molekularen Strukturen zugrundeliegen. Hauptprodukt der Kultivierung ist dieNuclear magnetic resonance spectroscopy and FAB mass spectrometry as well as a combined gas chromatographic-mass spectrometric analysis of the hydrophobic part of the molecule (after acidic methanolysis) of the compounds can be used to demonstrate that the individual compounds are based on the molecular structures shown in the figures. The main product of cultivation is
Verbindung 1 (molekulare Struktur 2a).Compound 1 (molecular structure 2a).
Rf (RP-18; Methanol/Wasser 90:10 v/v) 0,46 [Verbindung 1]R f (RP-18; methanol / water 90:10 v / v) 0.46 [compound 1]
Spektroskopische Daten für Verbindung 1 :Spectroscopic data for compound 1:
MS (FAB, Matrix Glycerin, neg.): m/z = 593 (100, [M-H]"), 551 (30, [M-COCH3]"), 509 (6, [M-2 COCH2-HDMS (FAB, matrix glycerol, neg.): M / z = 593 (100, [MH] " ), 551 (30, [M-COCH 3 ] " ), 509 (6, [M-2 COCH 2 -HD
Charakterisierung des Produktgemisches anhand der relativen Anteile seiner Lipidkomponenten mittels GC-MS (FS =Fettsäure):Characterization of the product mixture based on the relative proportions of its lipid components using GC-MS (FS = fatty acid):
Glycolipidgemisch auf Basis Glucose/1 -Dodecanol:Glycolipid mixture based on glucose / 1 -dodecanol:
1 -Dodecanol 69,8 %1 -dodecanol 69.8%
FS C 12:0 10,0 %FS C 12: 0 10.0%
FS 15-OH-C 16:0 1 ,1 %FS 15-OH-C 16: 0 1.1%
FS 16-OH-C 16:0 1 ,4 % FS 17-OH-C 18:1 8,3 %FS 16-OH-C 16: 0 1.4% FS 17-OH-C 18: 1 8.3%
FS 17-OH-C 18:0 ..5,5 %FS 17-OH-C 18: 0 ..5.5%
FS 18-OH-C 18:1 1 ,6 %FS 18-OH-C 18: 1 1.6%
FS 18-OH-C 18:0 0,4 %FS 18-OH-C 18: 0 0.4%
FS C 16:0 0,2 %FS C 16: 0 0.2%
FS C 16:1 0,2 %FS C 16: 1 0.2%
FS C 18:0 0,1 %FS C 18: 0 0.1%
FS C 18:1 1 ,1 %FS C 18: 1 1, 1%
Andere 0,3 %Other 0.3%
Beispiel 2Example 2
Zur Produktion der Biotenside in einem Bioreaktor (Vges = 2,5 I) werden 2 I eines Kulturmediums der folgenden Zusammensetzung vorgelegt:To produce the biosurfactants in a bioreactor (V tot = 2.5 I), 2 I of a culture medium of the following composition are placed:
Glucose H2O 140,00 g/lGlucose H 2 O 140.00 g / l
Natiumcitrat-3 H2O 5,00 g/lSodium citrate-3 H 2 O 5.00 g / l
Hefe-Extrakt (granuliert, Merck Darmstadt) 4,00 g/l Ammoniumchiorid 1 ,54 g/lYeast extract (granulated, Merck Darmstadt) 4.00 g / l ammonium chloride 1.54 g / l
Kaliumdihydrogenphosphat 1 ,00 g/lPotassium dihydrogen phosphate 1.00 g / l
Magnesiumsulfat-7 H2O 0,70 g/lMagnesium sulfate-7 H 2 O 0.70 g / l
Natriumchlorid 0,50 g/lSodium chloride 0.50 g / l
Calciumchlorid-2 H2O 0,27 g/l Dikaliumhydrogenphosphat-3 H2O 0,16 g/lCalcium chloride-2 H 2 O 0.27 g / l dipotassium hydrogen phosphate-3 H 2 O 0.16 g / l
Das Medium wird mit der Hefe Candida bombicola ATCC 22214 beimpft und bis zum vollständigen Entwickeln der Biomasse (18 g/l) für 40 h unter den angegebenen Bedingungen inkubiert. Nach abgeschlossenem Wachstum wird 1 ,5 g/l 1 -Dodecanol über eine Dosagepumpe steril zugeführt. Die Hefekultur reagiert auf die Zudosage mit dem spontanen Absenken der Gelöst-Sauerstoffkonzentration von zuvor 75 auf 10% pO2. Gleichzeitig steigen die Kohlendioxidbildungsrate und die Sauerstoffverbrauchsrate signifikant an. Nach weiterer Zugabe von 2 g/l 1- Dodecanol vergehen etwa 30 h bis zur vollständigen Metaboiisierung des zugesetzten Fettalkohols. Die Verarmung der Substanz führt zum erneuten Ansteigen der Gelöst-Sauerstoffkonzentration und dem Absinken der Sauerstoffverbrauchs- sowie der Kohlendioxidbildungsrate, ehe sich, bedingt durch die neuerliche Zugabe von 1 -Dodecanol, die Verhältnisse vor der vollständigen Metaboiisierung wiederherstellen. Unter mehrfachem Wiederholen derartiger Dodecanol-Dosagen wird bis zum Abbruch der Kultivierung fortgefahren. Nach 160 h Kultivierungsdauer wird 50 g/l Glucose in fester, unsteriler Form nachdosiert, um eine Limitation dieser Energiequelle zu verhindern. Bereits 25 h nach der erstenThe medium is inoculated with the yeast Candida bombicola ATCC 22214 and incubated for 40 h under the specified conditions until the biomass (18 g / l) has completely developed. After growth is complete, 1.5 g / l 1 -dodecanol is supplied sterile via a metering pump. The yeast culture reacts to the metering in by spontaneously lowering the dissolved oxygen concentration from previously 75 to 10% pO 2 . At the same time, the carbon dioxide formation rate and the Oxygen consumption rate significantly. After further addition of 2 g / l of 1-dodecanol, it takes about 30 hours until the added fatty alcohol is completely metabolized. The depletion of the substance leads to a renewed increase in the dissolved oxygen concentration and a decrease in the rate of oxygen consumption and the formation of carbon dioxide, before, due to the new addition of 1-dodecanol, the conditions are restored before the metabolism is complete. With repeated repetition of such dodecanol dosages, the cultivation is continued until it is stopped. After a cultivation period of 160 h, 50 g / l glucose in solid, non-sterile form is replenished in order to prevent a limitation of this energy source. Already 25 hours after the first
Zudosage des Alkohols kann das neuartige Sophoroselipid in der Kulturbrühe mittels HPLC-Technik nachgewiesen werden. Seine Konzentration steigt bis zum Ende der Kultivierung auf 14,3 g/l (entsprechend 0,64 pro g 1 -Dodecanol) an. Ferner sinkt der pH-Wert der Kultursuspension über den gesamten Produktbildungszeitraum ab. Nach einem Kultivierungszeitraum von 235 h ist eine Gesamtmenge von 22,5 g/l desWhen the alcohol is added, the novel sophorose lipid can be detected in the culture broth using HPLC technology. Its concentration increases to 14.3 g / l (corresponding to 0.64 per g 1 -dodecanol) by the end of the cultivation. Furthermore, the pH of the culture suspension drops over the entire product formation period. After a cultivation period of 235 h, a total amount of 22.5 g / l of the
Alkohols umgesetzt, die Kultivierung wird daraufhin abgebrochen. Die Abbildung 1 faßt den Verlauf der Bioreaktorkultivierung anhand aller Anaiysenparameter zusammen.Alcohol implemented, the cultivation is then stopped. Figure 1 summarizes the course of the bioreactor cultivation based on all analysis parameters.
In Abbildung 1 bedeuten BTM Biotrockenmasse, SL Sophoroselipid, Q CO2 In Figure 1, BTM mean dry biomass, SL sophorose lipid, Q CO 2
Kohlendioxidbildungsrate, Q O2 Sauerstoffverbrauchsrate, R Q Respirationsquotient und pO2 Sauerstoffpartialdruck, angegeben als Prozent des Sättigungswertes.Carbon dioxide formation rate, QO 2 oxygen consumption rate, RQ respiration quotient and pO 2 oxygen partial pressure, given as a percentage of the saturation value.
Zur Isolierung der Produkte wird die Kultursuspension mit 1 N Natronlauge neutralisiert und anschließend zweimal mit dem doppelten VolumenTo isolate the products, the culture suspension is neutralized with 1 N sodium hydroxide solution and then twice with twice the volume
Essigsäureethylester extrahiert. Die organischen Phasen werden abgetrennt, vereinigt und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Abtrennen des Trockenmittels über einen Papierfilter wird das Lösungsmittel bei vermindertem Druck am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das Glycolipidrohprodukt wird in einer Gesamtausbeute von 14,3 g/l erhalten.Extracted ethyl acetate. The organic phases are separated, combined and dried over anhydrous sodium sulfate. After the desiccant has been separated off using a paper filter, the solvent is distilled off under reduced pressure on a rotary evaporator. The crude glycolipid product is obtained in a total yield of 14.3 g / l.
Wie mittels dünnschichtchromatographischer Untersuchungen an silyliertem Kieselgel (RP-18) im Laufmittelgemisch Methanol/Wasser 90:10 (v/v) ermittelt, besteht das Produktgemisch aus den bereits unter Beispiel 1 beschriebenen Verbindungen.As determined by thin-layer chromatographic investigations on silylated silica gel (RP-18) in the mobile solvent mixture methanol / water 90:10 (v / v), the product mixture consists of the compounds already described in Example 1.
Beispiel 3Example 3
Zur basischen Hydrolyse des nach Beispiel 2 gewonnenen Sophoroselipids werden 20 g des Glycolipidgemisches in 400 ml 1 N Natronlauge gelöst und unter Rühren für 4 h refluxiert.For basic hydrolysis of the sophorose lipid obtained according to Example 2, 20 g of the glycolipid mixture are dissolved in 400 ml of 1 N sodium hydroxide solution and refluxed with stirring for 4 h.
Anschließend wird die Reaktionslösung mit konzentrierter Salzsäure auf pH 4 eingestellt und für 12 h auf 4°C abgekühlt. Der sich abscheidende Niederschlag wird über einen Papierfilter abgetrennt, mit 500 ml eiskaltem Wasser gewaschen und zur Umkristallisation (60°C → 4°C) erneut in 300 ml Wasser aufgenommen. Das präzipitierte Produkt wird erneut abfiltriert und anschließend gefriergetrocknet.The reaction solution is then adjusted to pH 4 with concentrated hydrochloric acid and cooled to 4 ° C. for 12 h. The precipitate which separates out is separated off using a paper filter, washed with 500 ml of ice-cold water and taken up again in 300 ml of water for recrystallization (60 ° C. → 4 ° C.). The precipitated product is filtered off again and then freeze-dried.
Mittels chromatographischer Trennung an silyliertem Kieselgel (RP-18) im Laufmittelsystem Methanol/Wasser 80:20 (v/v) kann der Feststoff in zwei Substanzen getrennt werden. Die spektroskopischen Untersuchungen der aufgetrennten Substanzen belegen, daß die unpolarere Hauptkomponente die Struktur der Verbindung 2 (molekulare Struktur 2b) aufweist. Die polarereThe solid can be separated into two substances by means of chromatographic separation on silylated silica gel (RP-18) in the solvent system methanol / water 80:20 (v / v). The spectroscopic studies of the separated substances show that the non-polar main component has the structure of compound 2 (molecular structure 2b). The more polar
Komponente ist das desacetylierte Sophoroselipid überwiegend mit freier 17- Hydroxyoctadecensäure als hydrophober Molekülkomponente.The component is the deacetylated sophorose lipid predominantly with free 17-hydroxyoctadecenoic acid as the hydrophobic molecular component.
Rf (RP-18: Methanol/Wasser 90:10 v/v): 0,54 [Verbindung 2]R f (RP-18: methanol / water 90:10 v / v): 0.54 [compound 2]
Spektroskopische Daten für Verbindung 2: MS (FAB, Matrix Glycerin, neg.): m/z = 509 (100, [M-H]"), 347 (10, [M-Glucose + H2O-H]") Beispiel 4Spectroscopic data for compound 2: MS (FAB, matrix glycerol, neg.): M / z = 509 (100, [MH] " ), 347 (10, [M-glucose + H 2 OH] " ) Example 4
Zur Produktion der Alkyl-Sophoroside aus 2-, 3- und 4-Dodecanon sowie 4- Tetradecanol in einem 500 ml-Erlenmeyerkolben mit Schikanen werden je 100 ml eines Kulturmediums der folgenden Zusammensetzung vorgelegt:For the production of the alkyl sophorosides from 2-, 3- and 4-dodecanone as well as 4-tetradecanol in a 500 ml Erlenmeyer flask with baffles, 100 ml of a culture medium of the following composition are placed in each case:
Glucose H2O 150,00 g/lGlucose H 2 O 150.00 g / l
Natiumcitrat-3 H2O 5,00 g/Sodium citrate-3 H 2 O 5.00 g /
Hefe-Extrakt 4,00 g/ Ammoniumchlorid 1 ,54 g/lYeast extract 4.00 g / ammonium chloride 1.54 g / l
Kaliumdihydrogenphosphat 1 ,00 g/Potassium dihydrogen phosphate 1.00 g /
Magnesiumsulfat-7 H2O 0,70 g/Magnesium sulfate-7 H 2 O 0.70 g /
Natriumchlorid 0,50 g/lSodium chloride 0.50 g / l
Calciumchlorid-2 H2O 0,27 g/l Dikaliumhydrogenphosphat-3 H2O 0,16 g/Calcium chloride-2 H 2 O 0.27 g / l dipotassium hydrogen phosphate-3 H 2 O 0.16 g /
Das Medium wird mit der Hefe Candida bombicola ATCC 22214 beimpft und auf einer Rotations-Schüttelmaschine bei 100 Upm und einer Temperatur von 30°C inkubiert. Nach einer Kultivierungsdauer von 48, 72 und 96 h werden der Kulturlösung unter aseptischen Bedingungen jeweils 3,3 g/l der verschiedenen hydrophoben C-Substrate zugesetzt (Gesamtmenge 10 g/l). Die Kulturführung zwischen und nach den Zugaben der Substrate erfolgt unter unveränderten Bedingungen. Über den gesamten Bereich der Kultivierung sinkt der pH-Wert der Kultursuspension ab. Nach einem Kultivierungszeitraum von 12 d sind die angebotenen Mengen von 2- und 3- Dodecanon sowie 4-Tetradecanol rückstandslos umgesetzt; in der Kulturbrühe der 4-Dodecanon-Kultivierung bleiben Substratreste zurück. Alle Kultivierungen werden daraufhin abgebrochen.The medium is inoculated with the yeast Candida bombicola ATCC 22214 and incubated on a rotary shaker at 100 rpm and a temperature of 30 ° C. After a cultivation period of 48, 72 and 96 h, 3.3 g / l of the various hydrophobic C substrates are added to the culture solution under aseptic conditions (total amount 10 g / l). The culture management between and after the addition of the substrates takes place under unchanged conditions. The pH of the culture suspension drops over the entire range of cultivation. After a cultivation period of 12 d, the offered amounts of 2- and 3-dodecanone and 4-tetradecanol were implemented without residue; substrate residues remain in the culture broth of the 4-dodecanone cultivation. All cultivations will then be stopped.
Zur Isolierung der Produkte werden die Kultursuspensionen mit 1 N Natronlauge neutralisiert und anschließend zweimal mit dem doppeltem VolumenTo isolate the products, the culture suspensions are neutralized with 1 N sodium hydroxide solution and then twice with twice the volume
Essigsäureethylester extrahiert. Die organischen Phasen werden abgetrennt, vereinigt und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Abtrennen des Trockenmittels über einen Papierfilter wird das Lösungsmittel bei vermindertem Druck am Rotationsverdampfer abdestilliert. Zur Entfernung der Substratreste wird das Produkt der 4-Dodecanon-Kultivierung wiederholt mit Hexan gewaschen. Die zurückbleibenden, eduktfreien und hochviskosen Rohprodukte werden zur azeotropen Entfernung des gebundenen Wassers mit n-Butanol versetzt. Anschließend wird bei vermindertem Druck erneut vollständig abdestiliiert. Die Produktgemische werden mit folgenden Ausbeuten erhalten:Extracted ethyl acetate. The organic phases are separated, combined and dried over anhydrous sodium sulfate. After removing the Desiccant through a paper filter, the solvent is distilled off under reduced pressure on a rotary evaporator. To remove the substrate residues, the product of the 4-dodecanone cultivation is washed repeatedly with hexane. The remaining, educt-free and highly viscous raw products are mixed with n-butanol to remove the bound water azeotropically. It is then completely distilled off again under reduced pressure. The product mixtures are obtained in the following yields:
2-Dodecanon: 14 g/l entsprechend 1 ,4 g pro g 2-Dodecanon2-dodecanone: 14 g / l corresponding to 1.4 g per g of 2-dodecanone
3-Dodecanon: 17 g/l entsprechend 1 ,7 g pro g 3-Dodecanon3-dodecanone: 17 g / l corresponding to 1.7 g per g of 3-dodecanone
4-Dodecanon: 3 g/l entsprechend 0,3 g pro g 4-Dodecanon4-dodecanone: 3 g / l corresponding to 0.3 g per g of 4-dodecanone
4-Tetradecanol: 17 g/l entsprechend 1 ,7 g pro g 4-Tetradecanol4-tetradecanol: 17 g / l corresponding to 1.7 g per g of 4-tetradecanol
Sie enthalten, mittels GC-MS bestimmt, in hohem Ausmaß die zu den Substraten homologen 2-, 3- bzw. 4-Alkanole als Lipidkomponenten neben mehr oder weniger geringen Mengen an Hydroxyfettsäuren.Determined by GC-MS, they contain to a large extent the 2-, 3- or 4-alkanols homologous to the substrates as lipid components in addition to more or less small amounts of hydroxy fatty acids.
Glycolipidgemisch auf Basis Glucose/2-Dodecanon:Glycolipid mixture based on glucose / 2-dodecanone:
2-Dodecanol 84,5 %2-dodecanol 84.5%
FS 15-OH-C 16:0 0,3 %FS 15-OH-C 16: 0 0.3%
FS 16-OH-C 16:0 0,3 %FS 16-OH-C 16: 0 0.3%
FS 17-OH-C 18:1 4,1 %FS 17-OH-C 18: 1 4.1%
FS 17-OH-C 18:0 2,2 %FS 17-OH-C 18: 0 2.2%
FS 18-OH-C 18:1 0,6 %FS 18-OH-C 18: 1 0.6%
FS C 16:0 0,9 %FS C 16: 0 0.9%
FS C 16:1 0,5 %FS C 16: 1 0.5%
FS C 18:1 5,0 %FS C 18: 1 5.0%
FS C 18:0 0,7 %FS C 18: 0 0.7%
Andere 0,9 % Glycolipidgemisch auf Basis Glucose/3-Dodecanon:Other 0.9% Glycolipid mixture based on glucose / 3-dodecanone:
3-Dodecanol 80,0 %3-dodecanol 80.0%
2-Undecanol 3,4 %2-undecanol 3.4%
FS 15-OH-C 16:0 0,6 %FS 15-OH-C 16: 0 0.6%
FS 16-OH-C 16:0 0,7 %FS 16-OH-C 16: 0 0.7%
FS 17-OH-C 18:1 7,5 %FS 17-OH-C 18: 1 7.5%
FS 17-OH-C18:0 2,5 %FS 17-OH-C18: 0 2.5%
FS 18-OH-C 18:1 1 ,2 %FS 18-OH-C 18: 1 1, 2%
FS18-OH-C 18:0 0,2 %FS18-OH-C 18: 0 0.2%
FSC 16:0 0,3 %FSC 16: 0 0.3%
FSC 16:1 0,3 %FSC 16: 1 0.3%
FSC 18:1 2,6 %FSC 18: 1 2.6%
FSC 18:0 0,3 %FSC 18: 0 0.3%
Andere 0,4 %Other 0.4%
Glycolipidgemisch auf Basis Glucose/4-Dodecanon:Glycolipid mixture based on glucose / 4-dodecanone:
4-Dodecanol 41,5%4-dodecanol 41.5%
Andere C12 22,0 %Other C12 22.0%
FS 15-OH-C 16:0 1 ,4 %FS 15-OH-C 16: 0 1.4%
FS 16-OH-C 16:0 1,1 %FS 16-OH-C 16: 0 1.1%
FS 17-OH-C 18:1 12,6 %FS 17-OH-C 18: 1 12.6%
FS 17-OH-C 18:0 1 ,6 %FS 17-OH-C 18: 0 1.6%
FS 18-OH-C 18:1 0,3 %FS 18-OH-C 18: 1 0.3%
FSC 16:0 0,9 %FSC 16: 0 0.9%
FSC 16:1 1,3%FSC 16: 1 1.3%
FSC 18:0 0,3 %FSC 18: 0 0.3%
FSC 18:1 3,7 %FSC 18: 1 3.7%
Andere 8,4 % Glycolipidgemisch auf Basis Glucose/4-Tetradecanol:Others 8.4% Glycolipid mixture based on glucose / 4-tetradecanol:
4-Tetradecanol 23,8 %4-tetradecanol 23.8%
FS 15-OH-C 16:0 4,7 %FS 15-OH-C 16: 0 4.7%
FS 16-OH-C 16:0 4,8 %FS 16-OH-C 16: 0 4.8%
FS 17-OH-C 18:1 39,9 %FS 17-OH-C 18: 1 39.9%
FS 17-OH-C 18:0 17,4 %FS 17-OH-C 18: 0 17.4%
FS 18-OH-C 18:1 6,5 %FS 18-OH-C 18: 1 6.5%
FS 18-OH-C 18:0 1 ,1 %FS 18-OH-C 18: 0 1.1%
Andere 1 ,8 %Others 1, 8%
Beispiel 5Example 5
Das gemäß Beispiel 4 aus 2-Dodecanon erhaltene Sophoroselipid wurde verwendet, um den Enantiomerenüberschuß des Fettalkohols zu bestimmen. Das 2- Dodecanol wurde durch Freisetzung mittels saurer Methanolyse aus dem Sophoroselipid gewonnen. Zur Bestimmung des Enantiomerenüberschusses wurde der optische Drehwert des isolierten 2-Dodecanols bei 25 °C und einer Wellenlänge von 589 nm gemessen. Der Drehwert [a]25 589 beträgt +7,4 (5 g/100 ml gemessen inThe sophorose lipid obtained from 2-dodecanone according to Example 4 was used to determine the enantiomeric excess of the fatty alcohol. The 2-dodecanol was obtained from the sophorose lipid by release using acidic methanolysis. To determine the enantiomeric excess, the optical rotation value of the isolated 2-dodecanol was measured at 25 ° C. and a wavelength of 589 nm. The rotation value [a] 25 589 is +7.4 (5 g / 100 ml measured in
Ethanol) [<- c = 5].Ethanol) [<- c = 5].
In der Literatur wird ein Drehwert von +6,9 (5 g/100 ml gemessen in Ethanol bei 25 °C) für das (S)-2-Dodecanol angegeben (Kirchner et al., J. Am. Chem. Soc, 107, (1985), 7072-7076). Dies entspricht nach Angaben der Autoren einemIn the literature, a rotation value of +6.9 (5 g / 100 ml measured in ethanol at 25 ° C.) is given for the (S) -2-dodecanol (Kirchner et al., J. Am. Chem. Soc, 107 , (1985), 7072-7076). According to the authors, this corresponds to one
Enantiomerenüberschuß von 95%. Hieraus ergibt sich, daß der Enantiomerenüberschuß des erfindungsgemäßen 2-Dodecanols wesentlich größer als 95% sein sollte. 95% enantiomeric excess. It follows from this that the enantiomeric excess of the 2-dodecanol according to the invention should be substantially greater than 95%.

Claims

Patentansprüche claims
1. Sophoroselipide der Formel I,1. sophorose lipids of the formula I,
worinwherein
R H, -CH2CH3, -CH CH CH3, o n eine ganze Zahl von 2 bis 27,RH, -CH 2 CH 3 , -CH CH CH 3 , one an integer from 2 to 27,
R 1 und R 9 unabhängig voneinander H oder C CH 3 und R3 H oder -OH bedeuten.R 1 and R 9 independently of one another are H or C CH 3 and R 3 are H or -OH.
2. Sophoroselipide nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß n eine ganze Zahl von 6 bis 14, insbesondere von 8 bis 12 bedeutet.2. Sophorose lipids according to claim 1, characterized in that n is an integer from 6 to 14, in particular from 8 to 12.
3. Verfahren zur Herstellung von Sophoroselipide gemäß Formel I, wobei die3. A process for the preparation of sophorose lipids according to formula I, wherein the
Reste R1, R2 und R3 und n die in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben und R4 -CH3,-CH2CH3 oder -CH2CH2CH3 bedeutet, bei dem eine Hefe mit derR 1 , R 2 and R 3 and n are as defined in claim 1 and R 4 is -CH 3 , -CH 2 CH 3 or -CH 2 CH 2 CH 3 , in which a yeast with the
Fähigkeit, Sophoroselipide in Form eines Lactons in den Kulturüberstand zu sezemieren, in einem Kulturmedium fermentiert wird, welches Glycerin, Succinat, ein Mono-, ein Di- und/oder ein Trisaccharid und einen Lipid- Precursor enthält, und anschließend das Sophoroselipid aus der Kulturlösung isoliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lipid-Precursor ein oder mehrere 3-Alkanole, 4-Alkanole oder Alkanone mit einer Kettenlänge von 6 bis 30 Kohlenstoffatomen oder Mischungen dieser Alkanole/Alkanone aufweist.Ability to secrete sophorose lipids in the form of a lactone in the culture supernatant, fermented in a culture medium containing glycerol, succinate, a mono-, a di- and / or a trisaccharide and a lipid precursor, and then the sophorose lipid from the culture solution is isolated, characterized in that the lipid precursor is one or has several 3-alkanols, 4-alkanols or alkanones with a chain length of 6 to 30 carbon atoms or mixtures of these alkanols / alkanones.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenlänge des Alkanols/Alkanons 10 bis 18 Kohlenstoffatome beträgt.4. The method according to claim 3, characterized in that the chain length of the alkanol / alkanone is 10 to 18 carbon atoms.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkanon ein 2- Alkanon, ein 3-Alkanon, ein 4-Alkanon oder Mischungen hiervon eingesetzt werden.5. The method according to claim 3, characterized in that a 2-alkanone, a 3-alkanone, a 4-alkanone or mixtures thereof are used as alkanone.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkanon 2- Dodecanon oder 3-Dodecanon eingesetzt wird.6. The method according to claim 3, characterized in that 2-dodecanone or 3-dodecanone is used as alkanone.
7. Verfahren zur Herstellung von Sophoroselipide gemäß Formel I, wobei die7. A process for the preparation of sophorose lipids according to formula I, wherein the
Reste R1, R2 und R3 und n die in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben und R4 H, -CH3,-CH2CH3 oder -CH2CH2CH3 bedeutet, bei dem eine Hefe mit der Fähigkeit, Sophoroselipide in Form eines Lactons in den Kulturüberstand zu sezemieren, in einem Kulturmedium fermentiert wird, welches Glycerin, Succinat, ein Mono-, ein Di- und/oder ein Trisaccharid und einen Lipid-R 1 , R 2 and R 3 and n have the meaning given in Claim 1 and R 4 is H, -CH 3 , -CH 2 CH 3 or -CH 2 CH 2 CH 3 , in which a yeast with the ability to To secrete sophorose lipids in the form of a lactone into the culture supernatant, fermenting in a culture medium which contains glycerol, succinate, a mono-, a di- and / or a trisaccharide and a lipid
Precursor enthält, und anschließend das Sophoroselipid aus der Kulturlösung isoliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lipid-Precursor ein oder mehrere Alkanole, Alkanale oder Alkanone mit einer Kettenlänge von 6 bis 30 Kohlenstoffatomen oder Mischungen dieser Alkanole/Alkanale/Alkanone aufweist und das Kulturmedium während der Fermentation unter einer verminderten Sauerstoffkonzentration gehalten wird.Contains precursor, and then the sophorose lipid is isolated from the culture solution, characterized in that the lipid precursor has one or more alkanols, alkanals or alkanones with a chain length of 6 to 30 carbon atoms or mixtures of these alkanols / alkanals / alkanones and the culture medium during the fermentation is kept under a reduced oxygen concentration.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffpartialdruck der Kulturlösung weniger als 40% des Sättigungswertes, vorzugsweise weniger als 15% des Sättigungswertes beträgt.8. The method according to claim 7, characterized in that the oxygen partial pressure of the culture solution is less than 40% of the saturation value, preferably less than 15% of the saturation value.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Lipid-Precursor ein 1 -Alkanol oder ein Alkanal eingesetzt wird.9. The method according to claim 7, characterized in that as a lipid precursor a 1-alkanol or an alkanal is used.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkanol 1- Dodecanol eingesetzt wird.10. The method according to claim 7, characterized in that 1-dodecanol is used as alkanol.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hefe der Gattung Candida, vorzugsweise Candida bombicola, Candida bogoriensis, Candida magnoliae, Candida gropengiesseri oder Candida apicola, fermentiert wird.11. The method according to any one of claims 3 to 10, characterized in that a yeast of the genus Candida, preferably Candida bombicola, Candida bogoriensis, Candida magnoliae, Candida gropengiesseri or Candida apicola, is fermented.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß als Saccharid Glucose oder Saccharose eingesetzt wird.12. The method according to any one of claims 3 to 11, characterized in that glucose or sucrose is used as saccharide.
13. Verwendung der Sophoroselipide gemäß einem der Ansprüche 1 und 2 oder hergestellt nach den Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 12 als13. Use of the sophorose lipids according to one of claims 1 and 2 or produced by the method according to one of claims 3 to 12 as
Tensid, Kosmetika, Desinfektionsmittel oder Pharmazeutikum. Surfactant, cosmetics, disinfectant or pharmaceutical.
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