BESCHREIBUNG DESCRIPTION
GLYCOSYLIERTE MONO(2-HYDROXYETHYL) TEREPHTHALSÄURE UND GLYCOSYLIERTE BIS(2-HYDROXYETHYL) TEREPHTHALSÄURE GLYCOSYLATED MONO (2-HYDROXYETHYL) TEREPHTHALIC ACID AND GLYCOSYLATED BIS (2-HYDROXYETHYL) TEREPHTHALIC ACID
GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft eine Mono(2-hydroxyethyl)terephthalsäure bzw. Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsäure enthaltende Verbindung, die zur Verwendung als Feinchemikalien, Wirkstoff, oder Ausgangsstoff für die Biohybhdpolymere dient. The invention relates to a mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid-containing compound, which serves for use as fine chemicals, active ingredient, or starting material for the Biohybhdpolymere.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
S. Yoshida et. al berichteten über den Baktehenstamm /. sakaiensis. Dieser ist in der Lage an dem Polyethylenterephthalat (Kurzzeichen PET), ein durch Polykondensation hergestellter thermoplastischer Kunststoff aus der Familie der Polyester, anzuheften und diesen abzubauen. Das Enzym PETase wird von dem Bakterienstamm freigesetzt, es hydrolysiert PET und dabei ensteht Mono(2- hydroxyethyl) terephthalsäure (MHET) (Fig. 1 ) (Lit. S. Yoshida et. al. Science 351 , 1 196 (2016); S. Yoshida et. al reported on the Baktehen strain. sakaiensis. This is able to attach to the polyethylene terephthalate (abbreviation PET), a polycondensation produced by the thermoplastic family of polyesters, and reduce this. The enzyme PETase is released from the bacterial strain, it hydrolyzes PET to form mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) (Figure 1) (Ref: S. Yoshida et al., Science 351, 1961 (2016);
U. Bornscheuer, Science 351 , 1 154 (2016). In einem weiteren Schritt wird MHET zu den Monomeren Ethylenglycol und Terephthalsäure hydrolysiert. U. Bornscheuer, Science 351, 1 154 (2016). In a further step, MHET is hydrolyzed to the monomers ethylene glycol and terephthalic acid.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
PET dient u.a. der Herstellung von Kunststoffflaschen (PET-Flaschen), Folien und Textilfasern. Die weltweite Produktion liegt bei 40 Millionen Tonnen im Jahr. Bislang war es schwierig, PET zu nutzbaren Stoffen abzubauen bzw. für die Synthese zu nutzen. PET serves u.a. the production of plastic bottles (PET bottles), films and textile fibers. Worldwide production is 40 million tons per year. So far, it has been difficult to break down PET into usable substances or to use them for synthesis.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Glycosylierung von dem Stoff Mono(2-hydroxyethyl) terephthalsäure (MHET) und Glycosylierung von dem Stoff Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure (BHET). This object is achieved according to the invention by the glycosylation of the substance mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) and glycosylation of the substance bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET).
Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass sie es ermöglicht aus Abfallbzw. Abbauprodukten der PET-Herstellung neue chemische Verbindungen zu erzeugen. Diese chemischen Verbindungen umfassen erfindungsgemäß
glycosylierte Mono(2-hydroxyethyl) terephthalsäure (MHET) oder glycosylierte Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure (BHET). Diese chemischen Verbindungen können auf verschiedene Weise vorteilhaft verwendet werden, beispielsweise als Feinchemikalien, Wirkstoffe oder Biopolymere. Somit ermöglicht es die Erfindung, aus PET- Abfall- bzw. Abbauprodukten neue Chemikalien herzustellen. The present invention has the advantage that it allows Abfallbe. Decomposition products of PET production to produce new chemical compounds. These chemical compounds comprise according to the invention glycosylated mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET). These chemical compounds can be advantageously used in various ways, for example as fine chemicals, agents or biopolymers. Thus, the invention makes it possible to produce new chemicals from PET waste or degradation products.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung ist es, dass die Glycosylierung von Mono(2-hydroxyethyl) terephthalsäure (MHET) oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure (BHET) sowie die weiteren optionalen Verfahrensschritte der Erfindung fast vollständig enzymatisch ausgeführt werden können. Another advantageous aspect of the invention is that the glycosylation of mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET) as well as the other optional process steps of the invention can be carried out almost completely enzymatically.
Zudem besitzen die glycosylierten Verbindungen erfindungsgemäß vorteilhafte Oberflächeneigenschaften. Aufgrund dieser Eigenschaften können die Verbindungen gemäß der Erfindung vielseitig verwendet werden, wie etwa als Zellkultursubstrate. In addition, the glycosylated compounds according to the invention have advantageous surface properties. Because of these properties, the compounds according to the invention can be used in a variety of ways, such as cell culture substrates.
Außerdem begünstigt erfindungsgemäß die Glycosylierung der Verbindungen der vorliegenden Erfindung ihre biologische Abbaubarkeit und Biokompatibilität. Aus diesem Grund können die Verbindungen der Erfindung erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise in medizinischen Anwendungen, insbesondere in biomedizinischen Anwendungen, verwendet werden. In addition, according to the invention, the glycosylation of the compounds of the present invention favors their biodegradability and biocompatibility. For this reason, the compounds of the invention can advantageously be used according to the invention in medical applications, in particular in biomedical applications.
Die vorliegende Erfindung stellt somit die folgenden bevorzugten Ausführungsformen bereit:
The present invention thus provides the following preferred embodiments:
Bevorzugte Ausführungsformen: Preferred embodiments:
1 . Verbindung, umfassend glycosylierte Mono(2-hydroxyethyl) terephthalsäure (MHET) oder glycosylierte Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure (BHET). 1 . A compound comprising glycosylated mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET).
2. Verbindung gemäß Ausführungsform 1 , wobei das MHET oder BHET und ein Saccharid über eine glycosidische Bindung chemisch aneinander gebunden sind. 2. A compound according to embodiment 1, wherein the MHET or BHET and a saccharide are chemically bonded to each other via a glycosidic bond.
3. Verbindung, umfassend chemisch an ein Saccharid gebundene Mono(2- hydroxyethyl) terephthalsäure (MHET) oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure. A compound comprising mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid chemically bound to a saccharide.
4. Verbindung gemäß Ausführungsform 3, wobei das MHET oder BHET und das Saccharid über eine glycosidische Bindung chemisch aneinander gebunden sind. 4. A compound according to embodiment 3, wherein the MHET or BHET and the saccharide are chemically bonded to each other via a glycosidic bond.
5. Verbindung gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 2 bis 4, wobei das Saccharid ein Monosaccharid oder Disaccharid ist. 5. A compound according to any one of embodiments 2 to 4, wherein the saccharide is a monosaccharide or disaccharide.
6. Verbindung gemäß Ausführungsform 5, wobei das Monosaccharid oder Disaccharid ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Hexosen und Pentosen enthält. 6. A compound according to embodiment 5, wherein the monosaccharide or disaccharide is selected from a group containing hexoses and pentoses.
7. Verbindung gemäß Ausführungsform 5, wobei das Monosaccharid oder Disaccharid ausgewählt ist aus α -Glucose, ß-Glucose, α-Fructose, ß- Fructose, a- Galactose und ß-Galactose, α-Mannose und ß-Mannose, Xylose, N-Acetylglucosamin, Glucosamin und Glucuronsäure. 7. A compound according to embodiment 5, wherein the monosaccharide or disaccharide is selected from α-glucose, β-glucose, α-fructose, β-fructose, α-galactose and β-galactose, α-mannose and β-mannose, xylose, N Acetylglucosamine, glucosamine and glucuronic acid.
8. Verbindung gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 1 bis 7, wobei die Verbindung durch enzymatische Glycosylierung von MHET oder BHET erhältlich ist.
Verbindung gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 1 bis 8, wobei die Verbindung durch durch enzymatische Glycosylierung von MHET oder BHET entsteht. Verbindung gemäß Ausführungsform 8 oder 9, wobei die enzymatische Glycosylierung durch eine Glucosidase, eine Galactosidase oder eine Fructosidase katalysiert wird. Verbindung gemäß Ausführungsform 10, wobei die enzymatische Glycosylierung durch eine Glucosidase katalysiert wird. Verbindung gemäß Ausführungsform 1 1 , wobei die Glucosidase eine a- Glucosidase oder eine ß-Glucosidase ist. Verbindung gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 8 bis 12, wobei das MHET oder BHET durch bakteriellen Abbau oder enzymatischen Abbau aus Polyethylenterephtalat (PET) erhältlich ist. Verbindung gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 8 bis 13, wobei das MHET oder BHET durch bakteriellen Abbau oder enzymatischen Abbau aus Polyethylenterephtalat (PET) entsteht. Verbindung gemäß Ausführungsform 13 oder 14, wobei der enzymatische Abbau von PET durch eine Hydrolase katalysiert wird. Verbindung gemäß Ausführungsform 15, wobei die Hydrolase PETase aus Idionella sakaiensis ist. Verbindung gemäß Ausführungsform 15 oder 16, wobei die Hydrolase die in SEQ ID NO: 1 gezeigte Aminosäuresequenz umfasst. Verbindung gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 13 bis 17, wobei das Enzym für die enzymatische Glycosylierung von MHET oder
BHET und das Enzym für den enzymatischen Abbau von PET zusammen eingesetzt werden. Verbindung gemäß Ausführungsform 18, wobei ein Mikroorganismus, der das Enzym für die enzymatische Glycosylierung und das Enzym für den enzymatischen Abbau von PET beherbergt, verwendet wird. Verbindung gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 1 bis 19, bestehend aus MHET oder BHET, das über eine glycosidische Bindung chemisch an ein Saccharid gebunden ist. Verbindung gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 1 bis 20, wobei die Verbindung eine der folgenden Strukturen (a) oder (b) aufweist: (a) 8. A compound according to any one of embodiments 1 to 7, wherein the compound is obtainable by enzymatic glycosylation of MHET or BHET. A compound according to any one of embodiments 1 to 8, wherein the compound is formed by enzymatic glycosylation of MHET or BHET. A compound according to embodiment 8 or 9, wherein the enzymatic glycosylation is catalyzed by a glucosidase, a galactosidase or a fructosidase. A compound according to embodiment 10, wherein the enzymatic glycosylation is catalyzed by a glucosidase. A compound according to embodiment 1 1, wherein the glucosidase is an α-glucosidase or a β-glucosidase. A compound according to any one of embodiments 8 to 12, wherein the MHET or BHET is obtainable by bacterial degradation or enzymatic degradation from polyethylene terephthalate (PET). A compound according to any one of embodiments 8 to 13, wherein the MHET or BHET is formed by bacterial degradation or enzymatic degradation from polyethylene terephthalate (PET). A compound according to embodiment 13 or 14, wherein the enzymatic degradation of PET is catalyzed by a hydrolase. A compound according to embodiment 15, wherein the hydrolase is PETase from Idionella sakaiensis. A compound according to embodiment 15 or 16, wherein the hydrolase comprises the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. A compound according to any one of embodiments 13 to 17, wherein the enzyme for the enzymatic glycosylation of MHET or BHET and the enzyme are used together for the enzymatic degradation of PET. A compound according to embodiment 18, wherein a microorganism harboring the enzyme for enzymatic glycosylation and the enzyme for enzymatic degradation of PET is used. A compound according to any one of embodiments 1 to 19, consisting of MHET or BHET, which is chemically bonded to a saccharide via a glycosidic linkage. A compound according to any one of embodiments 1 to 20, wherein the compound has any of the following structures (a) or (b): (a)
wobei Ri ein über eine glycosidische Bindung gebundenes Saccharid umfasst, und R2 ein über eine glycosidische Bindung gebundenes Saccharid umfasst oder H ist. wherein Ri comprises a glycosidic bond-bound saccharide, and R 2 comprises a glycosidic bond-bound saccharide or H.
Verbindung gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 1 bis 19, wobei die Verbindung weiterhin mindestens einen Methacryl-Rest umfasst.
Verbindung gemäß Ausführungsform 22, wobei die Verbindung die folgende Struktur aufweist: A compound according to any one of embodiments 1 to 19, wherein the compound further comprises at least one methacrylic residue. A compound according to embodiment 22, wherein the compound has the structure:
wobei Ri ein über eine glycosidische Bindung gebundenes Saccharid umfasst und R2 einen Methacryl-Rest umfasst. Verbindung gemäß Ausführungsform 23, wobei die Verbindung die folgende Struktur aufweist: wherein Ri comprises a glycosidic bond-bound saccharide and R2 comprises a methacrylic residue. A compound according to embodiment 23, wherein the compound has the structure:
Verbindung gemäß Ausführungsform 23, wobei die Verbindung die folgende Struktur aufweist: A compound according to embodiment 23, wherein the compound has the structure:
Verbindung gemäß Ausführungsform 23, wobei die Verbindung die folgende Struktur aufweist:
A compound according to embodiment 23, wherein the compound has the structure:
Verbindung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 19, wobei die Verbindung weiterhin eine lipophile Seitenkette umfasst. Verbindung gemäß Ausführungsform 27, wobei die Verbindung die folgende Struktur aufweist: A compound according to any one of embodiments 1 to 19, wherein the compound further comprises a lipophilic side chain. A compound according to embodiment 27, wherein the compound has the structure:
wobei Ri ein über eine glycosidische Bindung gebundenes Saccharid umfasst und R2 eine lipophile Seitenkette, bevorzugt eine gesättigte oder ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffseitenkette, oder einen Linker umfasst. wherein Ri comprises a glycosidic bond-bound saccharide and R2 comprises a lipophilic side chain, preferably a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon side chain, or a linker.
Verbindung gemäß Ausführungsform 28, wobei R2 eine gesättigte oder ungesättigte aliphatische C5 bis C20 Kohlenwasserstoffseitenkette, bevorzugt eine gesättigte oder ungesättigte aliphatische C5 bis C15 Kohlenwasserstoffseitenkette, bevorzugter eine gesättigte oder ungesättigte aliphatische Cs bis C12 Kohlenwasserstoffseitenkette, noch bevorzugter eine gesättigte oder ungesättigte aliphatische C 10
Kohlenwasserstoffseiten kette und besonders bevorzugt eine gesättigte aliphatische C10 Kohlenwasserstoffseiten kette ist. A compound according to embodiment 28, wherein R 2 is a C 5 to C 20 saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon side chain, preferably a saturated or unsaturated C 5 to C 15 aliphatic hydrocarbon side chain, more preferably a Cs to C 12 saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon side chain, more preferably a saturated or unsaturated aliphatic C 10 Hydrocarbon side chain and more preferably a saturated aliphatic C10 hydrocarbon side chain is.
Verbindung gemäß Ausführungsform 28, ausgewählt aus einer Verbindung, die die folgende Struktur (a) bis (j) aufweist: A compound according to embodiment 28 selected from a compound having the following structure (a) to (j):
wobei n 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20 ist. Verbindung gemäß Ausführungsform 2 bis 24, 26 bis 29 oder 30(b)-(j), wobei das über eine glycosidische Bindung chemisch an MHET oder BHET gebundene Saccharid methacryliert ist. Polymer einer Verbindung gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 1 bis 31 . Polymer gemäß Ausführungsform 32, wobei das Polymer ein Biohybridpolymer ist. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung, die glycosylierte Mono(2- hydroxyethyl) terephthalsäure (MHET) oder glycosylierte Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsäure (BHET) umfasst, wobei das Verfahren den Schritt der enzymatischen Glycosylierung von Mono(2-hydroxyethyl) terephthalsäure (MHET) oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure (BHET) umfasst. Verfahren gemäß Ausführungsform 34, wobei im Schritt der enzymatischen Glycosylierung das MHET oder BHET und ein Saccharid über eine glycosidische Bindung chemisch aneinander gebunden werden.
Verfahren gemäß Ausführungsform 35, wobei das Saccharid ein Monosaccharid oder Disaccharid ist. Verfahren gemäß Ausführungsform 36, wobei das Monosaccharid oder Disaccharid ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Hexosen und Pentosen enthält. Verfahren gemäß Ausführungsform 37, wobei das Monosaccharid oder Disaccharid ausgewählt ist aus α -Glucose, ß-Glucose, α-Fructose, ß- Fructose, a- Galactose und ß-Galactose, α-Mannose und ß-Mannose, Xylose, N-Acetylglucosamin, Glucosamin und Glucuronsäure. Verfahren gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 34 bis 38, wobei die enzymatische Glycosylierung durch eine Glucosidase, eine Galactosidase oder eine Fructosidase katalysiert wird. Verfahren gemäß Ausführungsform 39, wobei die enzymatische Glycosylierung durch eine Glucosidase katalysiert wird. Verfahren gemäß Ausführungsform 40, wobei die Glucosidase eine a- Glucosidase oder eine ß-Glucosidase ist. Verfahren gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 34 bis 41 , wobei das MHET oder BHET durch bakteriellen Abbau oder enzymatischen Abbau aus Polyethylenterephtalat (PET) erhältlich ist. Verfahren gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 34 bis 42, wobei das Verfahren vor dem Schritt der enzymatischen Glycosylierung vorzugsweise einen Schritt des bakteriellen Abbaus oder enzymatischen Abbaus von Polyethylenterephtalat (PET) zu MHET oder BHET umfasst. Verfahren gemäß Ausführungsform 42 oder 43, wobei der enzymatische Abbau von PET durch eine Hydrolase katalysiert wird.
Verfahren gemäß Ausführungsform 44, wobei die Hydrolase PETase aus Idionella sakaiensis ist. Verfahren gemäß Ausführungsform 44 oder 45, wobei die Hydrolase die in SEQ ID NO: 1 gezeigte Aminosäuresequenz umfasst. Verfahren gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 42 bis 46, wobei das Enzym für die enzymatische Glycosylierung von MHET oder BHET und das Enzym für den enzymatischen Abbau von PET zusammen eingesetzt werden. Verfahren gemäß Ausführungsform 47, wobei ein Mikroorganismus, der das Enzym für die enzymatische Glycosylierung und das Enzym für den enzymatischen Abbau von PET beherbergt, verwendet wird. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 34 bis 48, wobei in einem weiteren Schritt ein Methacryl-Rest chemisch an das glycosylierte MHET oder BHET gebunden wird, wobei der Methacryl-Rest bevorzugt durch eine enzymatische Veresterung chemisch an das glycosylierte MHET oder BHET gebunden wird, wobei die enzymatische Veresterung bevorzugt durch eine Lipase katalysiert wird. Verfahren gemäß Ausführungsform 49, wobei der Methacryl-Rest durch Zugabe von Vinylmethylmethacrylat chemisch an das glycosylierte MHET oder BHET gebunden wird. Verfahren gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 34 bis 48, wobei in einem weiteren Schritt eine lipophile Seitenkette, bevorzugt eine gesättigte oder ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffseitenkette, chemisch an das glycosylierte MHET oder BHET gebunden wird.
Verfahren gemäß Ausführungsform 51 , wobei die lipophile Seitenkette eine gesättigte oder ungesättigte C5 bis C20 Kohlenwasserstoffseitenkette, bevorzugt eine gesättigte oder ungesättigte C5 bis C15 Kohlenwasserstoffseitenkette, bevorzugter eine gesättigte oder ungesättigte Cs bis C12 Kohlenwasserstoffseitenkette, noch bevorzugter eine gesättigte oder ungesättigte C10 Kohlenwasserstoffseitenkette und besonders bevorzugt eine gesättigte C10 Kohlenwasserstoffseitenkette ist. Verfahren gemäß Ausführungsform 52, wobei die lipophile Seitenkette eine gesättigte C10 Kohlenwasserstoffseiten kette ist, Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 51 bis 53, wobei die lipophile Seitenkette durch Zugabe von Decanol gebunden wird. Verfahren gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 34 bis 54, wobei nach dem Schritt der enzymatischen Glycosylierung ein Schritt der Polymerisierung folgt. Polymer, erhältlich durch das Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 34 bis 55. Polymer gemäß Ausführungsform 56, wobei das Polymer ein Biohybridpolymer ist. Mikroorganismus, welcher mindestens ein Enzym für die enzymatische Glycosylierung von MHET und/oder BHET und mindestens ein Enzym für den enzymatischen Abbau von PET beherbergt. Mikroorganismus gemäß Ausführungsform 58, wobei der Mikroorganismus ein rekombinanter Mikroorganismus ist und das Enzym für die enzymatische Glycosylierung von MHET und/oder BHET und/oder das Enzym für den enzymatischen Abbau von PET ein rekombinantes Enzym ist.
Mikroorganismus gemäß Ausführungsform 58 oder 59, wobei das Enzym für die enzymatische Glycosylierung eine Glucosidase, eine Galactosidase oder eine Fructosidase ist. Mikroorganismus gemäß Ausführungsform 60, wobei das Enzym für die enzymatische Glycosylierung eine Glucosidase ist. Mikroorganismus gemäß Ausführungsform 61 , wobei die Glucosidase eine α-Glucosidase oder eine ß-Glucosidase ist. Mikroorganismus gemäß mindestens einer der Ausführungsformen 58 bis 62, wobei das Enzym für den enzymatischen Abbau von PET eine Hydrolase ist. Mikroorganismus gemäß Ausführungsform 63, wobei die Hydrolase PETase aus Idionella sakaiensis ist. Mikroorganismus gemäß Ausführungsform 63 oder 64, wobei die Hydrolase die in SEQ ID NO: 1 gezeigte Aminosäuresequenz umfasst. Verbindung, die durch enzymatische Glycosylierung von Mono(2- hydroxyethyl) terephthalsäure (MHET) oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure ensteht, wobei MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure durch bakteriellen Abbau oder enzymatischen Abbau aus PET entsteht. where n is 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 or 20. A compound according to embodiments 2 to 24, 26 to 29 or 30 (b) - (j), wherein the saccharide chemically bonded to MHET or BHET through a glycosidic linkage is methacrylated. Polymer of a compound according to any one of embodiments 1 to 31. The polymer according to embodiment 32, wherein the polymer is a biohybrid polymer. A process for the preparation of a compound comprising glycosylated mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET), said process comprising the step of enzymatic glycosylation of mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET ) or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET). The method according to embodiment 34, wherein in the step of enzymatic glycosylation, the MHET or BHET and a saccharide are chemically bonded to each other through a glycosidic bond. A method according to embodiment 35, wherein the saccharide is a monosaccharide or disaccharide. The method according to embodiment 36, wherein the monosaccharide or disaccharide is selected from a group containing hexoses and pentoses. Process according to embodiment 37, wherein the monosaccharide or disaccharide is selected from α-glucose, β-glucose, α-fructose, β-fructose, α-galactose and β-galactose, α-mannose and β-mannose, xylose, N-acetylglucosamine , Glucosamine and glucuronic acid. A method according to any one of embodiments 34 to 38, wherein the enzymatic glycosylation is catalyzed by a glucosidase, a galactosidase or a fructosidase. A method according to embodiment 39, wherein the enzymatic glycosylation is catalyzed by a glucosidase. A method according to embodiment 40, wherein the glucosidase is an α-glucosidase or a β-glucosidase. A method according to any of embodiments 34 to 41, wherein the MHET or BHET is obtainable by bacterial degradation or enzymatic degradation from polyethylene terephthalate (PET). A method according to any of embodiments 34 to 42, wherein the method prior to the enzymatic glycosylation step preferably comprises a step of bacterially degrading or enzymatically degrading polyethylene terephthalate (PET) to MHET or BHET. A process according to embodiment 42 or 43, wherein the enzymatic degradation of PET is catalyzed by a hydrolase. The method according to embodiment 44, wherein the hydrolase is PETase from Idionella sakaiensis. A method according to embodiment 44 or 45, wherein the hydrolase comprises the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. A method according to any one of embodiments 42 to 46, wherein the enzyme for the enzymatic glycosylation of MHET or BHET and the enzyme for the enzymatic degradation of PET are used together. A process according to Embodiment 47, wherein a microorganism harboring the enzyme for enzymatic glycosylation and the enzyme for enzymatic degradation of PET is used. The method according to any of embodiments 34 to 48, wherein in a further step, a methacrylic residue is chemically bonded to the glycosylated MHET or BHET, the methacrylic residue being preferentially bound by enzymatic esterification to the glycosylated MHET or BHET, wherein the enzymatic esterification is preferably catalyzed by a lipase. Process according to embodiment 49, wherein the methacrylic radical is chemically bound to the glycosylated MHET or BHET by addition of vinylmethyl methacrylate. Method according to at least one of embodiments 34 to 48, wherein in a further step a lipophilic side chain, preferably a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon side chain, is chemically bonded to the glycosylated MHET or BHET. Method according to embodiment 51, wherein the lipophilic side chain, a saturated or unsaturated C 5 to C 20 hydrocarbon side chain, preferably a saturated or unsaturated C 5 to C 15 hydrocarbon side chain, more preferably a saturated or unsaturated Cs-C12 hydrocarbon side chain, more preferably a saturated or unsaturated C10 hydrocarbon side chain and particularly preferably a saturated C10 hydrocarbon side chain. A process according to embodiment 52, wherein the lipophilic side chain is a saturated C10 hydrocarbon side chain, process according to any of embodiments 51 to 53, wherein the lipophilic side chain is attached by the addition of decanol. A method according to any one of embodiments 34 to 54, wherein after the step of enzymatic glycosylation, a step of polymerization follows. A polymer obtainable by the process of any one of embodiments 34 to 55. The polymer of embodiment 56, wherein the polymer is a bio-hybrid polymer. Microorganism harboring at least one enzyme for the enzymatic glycosylation of MHET and / or BHET and at least one enzyme for the enzymatic degradation of PET. A microorganism according to embodiment 58, wherein the microorganism is a recombinant microorganism and the enzyme for the enzymatic glycosylation of MHET and / or BHET and / or the enzyme for the enzymatic degradation of PET is a recombinant enzyme. A microorganism according to embodiment 58 or 59, wherein the enzyme for enzymatic glycosylation is a glucosidase, a galactosidase or a fructosidase. The microorganism according to embodiment 60, wherein the enzymatic glycosylation enzyme is a glucosidase. The microorganism according to embodiment 61, wherein the glucosidase is an α-glucosidase or a β-glucosidase. The microorganism according to any one of the embodiments 58 to 62, wherein the enzyme for enzymatic degradation of PET is a hydrolase. A microorganism according to embodiment 63, wherein the hydrolase is PETase from Idionella sakaiensis. The microorganism according to embodiment 63 or 64, wherein the hydrolase comprises the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. A compound resulting from the enzymatic glycosylation of mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid to produce MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid by bacterial degradation or enzymatic degradation from PET.
Verbindung, gekennzeichnet durch ein chemisch an ein Saccharid gebundenes Mono(2-hydroxyethyl) terephthalsäure (MHET) bzw. Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsäure.
68. Verbindung nach Ausführungsform 66 und 67, wobei das MHET oder Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsaure und das Saccharid über eine glycosidische Bindung chemisch aneinander gebunden sind. 69. Verbindung, die nach Glycosylierung von Mono(2-hydroxyethyl) terephthalsaure (MHET) oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure polymerisiert werden kann. A compound characterized by a mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid chemically bound to a saccharide. 68. A compound according to embodiments 66 and 67, wherein the MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid and the saccharide are chemically bonded to each other via a glycosidic bond. 69. A compound which can be polymerized after glycosylation of mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid.
70. Verbindung nach Ausführungsform 66 oder 67, wobei das Saccharid ein Monosaccharid oder Disaccharid ist. 70. A compound according to embodiment 66 or 67, wherein the saccharide is a monosaccharide or disaccharide.
71 . Verbindung nach Ausführungsform 70, wobei das Monosaccharid oder Disaccharid ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Hexosen und Pentosen (a -Glucose, ß-Glucose, a-Fructose, ß-Fructose, a- Galactose und ß- Galactose, α-Mannose und ß-Mannose, Xylose, N-Acetylglucosamin,71. A compound according to embodiment 70, wherein the monosaccharide or disaccharide is selected from a group comprising hexoses and pentoses (α-glucose, β-glucose, α-fructose, β-fructose, α-galactose and β-galactose, α-mannose and β -Mannose, xylose, N-acetylglucosamine,
Glucosamin, Glucuronsäure) enthält.
Glucosamine, glucuronic acid).
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Fig. 1 : Abbildung aus: U. Bornscheuer, Science 351 , 1 154 (2016); Abbau von PET durch /. sakaiensis. Fig. 1: Figure: U. Bornscheuer, Science 351, 1 154 (2016); Degradation of PET by /. sakaiensis.
Fig. 2: Beispielhafte Darstellung der Glucosylierung von aus PET gewonnenem FIG. 2: Exemplary representation of the glucosylation of PET obtained. FIG
MHET durch Verwendung von Mikroorganismen. MHET through the use of microorganisms.
Fig. 3: Ein Biohybridpolymer aus glucosyliertem MHET. Fig. 3: A biohybrid polymer of glucosylated MHET.
Fig. 4: Glycosyliertes MHET dient als Wirkstoff, Feinchemikalie oder der Synthese von Polymeren. Fig. 4: Glycosylated MHET serves as an active ingredient, fine chemical or the synthesis of polymers.
Fig. 5: Beispielhafte Struktur eines Biohybridpolymer aus glucosyliertem MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure. Fig. 5: Exemplary structure of a biohybrid polymer of glucosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid.
Fig. 6: Glycosyliertes MHET und glycosyliertes Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure kann mit Methacrylat verknüpft werden. Dazu wird Methacrylat enzymatisch mit einer oder mehreren Alkohol-Funktionen von MHET bzw. Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsaure verestert. Fig. 6: Glycosylated MHET and glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid can be linked to methacrylate. For this purpose, methacrylate is enzymatically esterified with one or more alcohol functions of MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid.
Fig. 7: Glycosyliertes MHET und glycosyliertes Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure kann mit Methacrylat verknüpft werden. Dazu wird Methacrylat enzymatisch mit einer oder mehreren Alkohol-Funktionen von MHET bzw. Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsaure verestert. Figure 7: Glycosylated MHET and glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid can be linked to methacrylate. For this purpose, methacrylate is enzymatically esterified with one or more alcohol functions of MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid.
Fig. 8: Synthetisierte glycosylierte BHET-Methacrylate und glycosylierte MHET- Methacrylate lassen sich mit Hilfe eines Radikalstarters z.B. Kaliumperoxodisulfat polymerisieren. Fig. 8: Synthesized glycosylated BHET methacrylates and glycosylated MHET methacrylates can be prepared by means of a radical initiator, e.g. Polymerize potassium peroxodisulfate.
Fig. 9: Synthetisierte glycosylierte BHET-Methacrylate und glycosylierte MHET- Methacrylate lassen sich mit Hilfe eines Radikalstarters z.B. Kaliumperoxodisulfat polymerisieren. Figure 9: Synthesized glycosylated BHET methacrylates and glycosylated MHET methacrylates can be prepared with the aid of a radical initiator, e.g. Polymerize potassium peroxodisulfate.
Fig. 10: Synthetisierte glycosylierte BHET-Methacrylate und glycosylierte MHET- Methacrylate lassen sich mit Hilfe eines Radikalstarters z.B. Kaliumperoxodisulfat polymerisieren. Fig. 10: Synthesized glycosylated BHET methacrylates and glycosylated MHET methacrylates can be prepared with the aid of a radical initiator, e.g. Polymerize potassium peroxodisulfate.
Fig. 1 1 : Glycosyliertes MHET und glycosyliertes Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure kann ebenfalls mit aliphatischen Alkoholen verknüpft werden. Dazu z.B. Dodecanol enzymatisch mit ΒΗΕΤ-α-Glc verestert. Figure 1: Glycosylated MHET and glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid may also be linked to aliphatic alcohols. For example, e.g. Dodecanol enzymatically esterified with ΒΗΕΤ-α-Glc.
Fig. 12: Anstelle des Decanols sind auch Thiole, Amine und weitere Alkohole mit glycosylierten BHET konjugierbar. Fig. 12: Thiols, amines and other alcohols are also conjugated with glycosylated BHET instead of the decanol.
Fig. 13: Beispielhafte Darstellung der Struktur von α-glycosyliertem MHET.
Fig. 14: Beispielhafte Darstellung der Struktur von MHET. FIG. 13: Exemplary representation of the structure of α-glycosylated MHET. FIG. Fig. 14: Exemplary representation of the structure of MHET.
Fig. 15: Beispielhafte Darstellung der Struktur von ß-glycosyliertem MHET. FIG. 15: Exemplary representation of the structure of β-glycosylated MHET. FIG.
Fig. 16: 1H-NMR-Spektrum von ß-glycosyliertem MHET. Fig. 16: 1 H-NMR spectrum of .beta.-glycosylated MHET.
Fig. 17: 13C-NMR-Spektrum von ß-glycosyliertem MHET. Fig. 17: 13 C-NMR spectrum of .beta.-glycosylated MHET.
Fig. 18: Beispielhafte Darstellung der Struktur von Di-1 ,3-ß-glucosyliertem MHET. FIG. 18: Exemplary representation of the structure of di-1,3-β-glucosylated MHET. FIG.
Fig. 19: Beispielhafte Darstellung der Struktur von ß-galactosyliertem MHET. Fig. 19: Exemplary representation of the structure of β-galactosylated MHET.
Fig. 20: 1H-NMR-Spektrum von ß-galactosyliertem MHET. Fig. 20: 1 H-NMR spectrum of β-galactosylated MHET.
Fig. 21 : 13C-NMR-Spektrum von ß-galactosyliertem MHET. Fig. 21: 13 C-NMR spectrum of beta-galactosylated MHET.
Fig. 22: Beispielhafte Darstellung der Struktur von α-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat. Fig. 22: Exemplary representation of the structure of α-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate.
Fig. 23: 1H-NMR-Spektrum von a-glucosyliertem Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat. Fig. 24: 13C-NMR-Spektrum von a-glucosyliertem Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat. Fig. 25: Beispielhafte Darstellung der Struktur von Di- a-1 ,6-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat. Fig. 23: 1 H-NMR spectrum of α-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. Fig. 24: 13 C-NMR spectrum of α-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. FIG. 25: Exemplary representation of the structure of di-1,6-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. FIG.
Fig. 26: 1H-NMR-Spektrum von Di- a-1 ,6-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat. FIG. 26: 1 H-NMR spectrum of di-1,6-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. FIG.
Fig. 27: 13C-NMR-Spektrum von Di- a-1 ,6-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat. FIG. 27: 13 C-NMR spectrum of di-1,6-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. FIG.
Fig. 28: Beispielhafte Darstellung der Struktur von ß-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat. Fig. 28: Exemplary representation of the structure of β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate.
Fig. 29: 1H-NMR-Spektrum von ß-glucosyliertem Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat. Fig. 30: 13C-NMR-Spektrum von ß-glucosyliertem Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat. Fig. 31 : Beispielhafte Darstellung der Struktur von ß-galactosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat. Fig. 29: 1 H-NMR spectrum of β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. Fig. 30: 13 C-NMR spectrum of β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. Fig. 31: Exemplary representation of the structure of β-galactosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate.
Fig. 32: 1H-NMR-Spektrum von ß-galactosyliertem Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat. Fig. 33: 13C-NMR-Spektrum von ß-galactosyliertem Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat. Fig. 34: Beispielhafte Darstellung der Struktur von Di- ß-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat. Figure 32: 1 H-NMR spectrum of β-galactosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. Fig. 33: 13 C-NMR spectrum of β-galactosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. FIG. 34: Exemplary representation of the structure of di-β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. FIG.
Fig. 35: 1H-NMR-Spektrum von Di- ß-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat. FIG. 35: 1 H-NMR spectrum of di-β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. FIG.
Fig. 36: 13C-NMR-Spektrum von Di- ß-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat. FIG. 36: 13 C-NMR spectrum of di-β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate. FIG.
Fig. 37: Beispielhafte Darstellung der Struktur von glycosyliertem MA-BHET-a-GIc.
Fig. 38: 1H-NMR-Spektrum von glycosyliertem MA-BHET-a-GIc. Fig. 37: Exemplary representation of the structure of glycosylated MA-BHET-α-Glc. Fig. 38: 1 H-NMR spectrum of glycosylated MA-BHET-α-Glc.
Fig. 39: 13C-NMR-Spektrum von glycosyliertem MA-BHET-a-GIc. Fig. 39: 13 C-NMR spectrum of glycosylated MA-BHET-α-Glc.
Fig. 40: Beispielhafte Darstellung der Struktur von glycosyliertem MA2-BHET-a-FIG. 40: Exemplary representation of the structure of glycosylated MA 2 -BHET-α-
Glc. Glc.
Fig. 41 : 1H-NMR-Spektrum von glycosyliertem MA2-BHET-a-Glc. Fig. 41: 1 H-NMR spectrum of glycosylated MA 2 -BHET-a-Glc.
Fig. 42: 13C-NMR-Spektrum von glycosyliertem MA2-BHET-a-Glc. Fig. 42: 13 C-NMR spectrum of glycosylated MA 2 -BHET-a-Glc.
Fig. 43: Beispielhafte Darstellung der Struktur von glycosyliertem a-GIc-MHET- FIG. 43: Exemplary representation of the structure of glycosylated a-Glc-MHET
Decanol. Decanol.
Fig. 44: 1H-NMR-Spektrum von glycosyliertem a-GIc-MHET-Decanol. Figure 44: 1 H-NMR spectrum of glycosylated α-Glc-MHET decanol.
Fig. 45: 13C-NMR-Spektrum von glycosyliertem a-GIc-MHET-Decanol. Figure 45: 13 C NMR spectrum of glycosylated α-Glc-MHET decanol.
Fig. 46: Beispielhafte Darstellung der Struktur von α-glucosyliertem MHET. Fig. 46: Exemplary representation of the structure of α-glucosylated MHET.
Fig. 47: 1H-NMR-Spektrum von a-glucosyliertem MHET. Fig. 47: 1 H-NMR spectrum of α-glucosylated MHET.
Fig. 48: 13C-NMR-Spektrum von a-glucosyliertem MHET. Fig. 48: 13 C-NMR spectrum of α-glucosylated MHET.
Fig. 49: Nachweis des Polymers; gezeigt ist das 1H-NMR-Spektrum des Polymers. Fig. 50: Exemplarisches 13C-NMR-Spektrum von MHET gezeigt Fig. 49: detection of the polymer; shown is the 1 H-NMR spectrum of the polymer. Fig. 50: Exemplary 13 C NMR spectrum of MHET shown
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Definitionen und allgemeine Techniken Definitions and general techniques
Falls nicht anders angegeben, sind die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Begriffe in der für den Fachmann geläufigen Bedeutung zu verstehen. Unless otherwise indicated, the terms used in the present invention are to be understood as meaning to those skilled in the art.
Begriffe wie „umfassen" oder„umfassend" werden hier derart verwendet, dass jedes Vorkommen dieser Begriffe optional jeweils mit „bestehen aus" bzw. „bestehend aus" ersetzt werden kann. Terms such as "comprise" or "comprising" are used here in such a way that each occurrence of these terms can optionally be replaced by "consist of" or "consisting of".
Begriffe wie„enthalten" oder„enthaltend" werden hier in der für den Fachmann geläufigen Bedeutung verwendet. Optional kann jedes Vorkommen dieser Begriffe jeweils mit„bestehen aus" bzw.„bestehend aus" ersetzt werden. Terms such as "contained" or "containing" are used herein in the meaning familiar to those skilled in the art. Optionally, each occurrence of these terms can be replaced by "consist of" or "consisting of".
Der Begriff „Verbindung" wird hier so verwendet, wie er vom Fachmann verstanden werden würde, d.h. dass er insbesondere „chemische Verbindung" meint.
Der Begriff „Verbindung, umfassend glycosylierte Mono(2-hydroxyethyl) terephthalsaure (MHET) oder glycosylierte Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure (BHET)" ist dahingehend zu verstehen, dass mit der jeweiligen Mono(2- hydroxyethyl) terephthalsaure (MHET) bzw. Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure (BHET) optional auch Ester, Amide, Thioester und Ether der jeweiligen Mono(2- hydroxyethyl) terephthalsaure (MHET) bzw. Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure (BHET) gemeint sind. In einer Ausführungsform sind Ester, Amide, Thioester und Ether der jeweiligen Mono(2-hydroxyethyl) terephthalsaure (MHET) bzw. Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsaure (BHET) nicht von dem Begriff „Verbindung, umfassend glycosylierte Mono(2-hydroxyethyl) terephthalsaure (MHET) oder glycosylierte Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure (BHET)" umfasst. The term "compound" is used herein as it would be understood by those skilled in the art, ie, meaning in particular "chemical compound". The term "compound comprising glycosylated mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET)" is to be understood that with the respective mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or Bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET) is also optionally meant esters, amides, thioesters and ethers of the respective mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET) are esters, amides, thioesters and ethers of the respective mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET) not from the term "compound comprising glycosylated mono (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET ) or glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (BHET) ".
Als glycosidische Bindung bezeichnet man die chemische Bindung zwischen dem anomeren Kohlenstoffatom eines Glycons, also eines Saccharids, und dem Hetero- oder seltener Kohlenstoffatom eines Aglycons, eines„Nichtzuckers". Eine glycosidische Bindung kann sowohl eine α-glycosidische Bindung als auch eine ß- glycosidische Bindung sein. Die Präfixe α und ß definieren die anomere Konfiguration. A glycosidic bond is the chemical bond between the anomeric carbon atom of a glycan, ie a saccharide, and the hetero or rare carbon atom of an aglycone, a "non-sugar." A glycosidic bond can have both an α-glycosidic bond and a β-glycosidic bond The prefixes α and β define the anomeric configuration.
Eine glycosidische Bindung kann durch enzymatische Glycosylierung entstehen. Enzymatische Glycosylierung kann durch eine Glycosidase katalysiert werden, Glycosidasen gehören zur Enzymklasse der Hydrolasen und sind klassifiziert unter EC 3.2.1 .. Glycosidasen können reversibel a- oder ß-glycosidische Bindungen hydrolysieren. Beispiele für Glycosidasen umfassen Glucosidasen, Galactosidasen, Sialidasen, Mannosidasen, Fucosidasen, Xylosidasen, Glucuronidase, α-L-Arabinofuranosidase, exo-ß-Glucosaminidase, Galacturonase, Glucosaminidase, N-Acetylglucosaminidase und Fructosidasen. Speziell kann eine Glycosidase eine a- oder ß-Glucosidase sein. Weiterhin kann eine Glycosidase eine ß- Galactosidase sein. A glycosidic bond can be formed by enzymatic glycosylation. Enzymatic glycosylation can be catalyzed by a glycosidase, glycosidases belong to the enzyme class of hydrolases and are classified under EC 3.2.1. Glycosidases can reversibly hydrolyze a- or ß-glycosidic bonds. Examples of glycosidases include glucosidases, galactosidases, sialidases, mannosidases, fucosidases, xylosidases, glucuronidase, α-L-arabinofuranosidase, exo-β-glucosaminidase, galacturonase, glucosaminidase, N-acetylglucosaminidase and fructosidases. Specifically, a glycosidase may be an α- or β-glucosidase. Furthermore, a glycosidase may be a β-galactosidase.
Lipophil kann insbesondere hydrophob bedeuten. Lipophile Seitenketten umfassen beispielsweise Kohlenwasserstoffe, und insbesondere aliphatische Kohlenwasserstoffe.
Eine Kohlenwasserstoffseitenkette ist eine Seitenkette, die aus Kohlenstoff und Wasserstoff besteht. Dabei kann die Kohlenwasserstoffseitenkette gesättigt oder ungesättigt vorliegen. Eine ungesättigte Kohlenwasserstoffseitenkette schließt sowohl eine einfach als auch eine mehrfach ungesättigte Kohlenwasserstoffseitenkette ein. Die Kohlenwasserstoffseitenkette kann Zweifachbindungen und Dreifachbindungen zwischen zwei Kohlenstoffatomen umfassen. Weiterhin können gegebenenfalls einzelne Kohlenstoffatome in der Kohlenwasserstoff kette durch Heteroatome ersetzt werden. Die Kohlenwasserstoff kette kann unverzweigt oder verzweigt sein. Die Kohlenwasserstoff kette kann acyclisch oder cyclisch sein. Lipophile may in particular mean hydrophobic. Lipophilic side chains include, for example, hydrocarbons, and especially aliphatic hydrocarbons. A hydrocarbon side chain is a side chain consisting of carbon and hydrogen. The hydrocarbon side chain may be saturated or unsaturated. An unsaturated hydrocarbon side chain includes both a mono- and polyunsaturated hydrocarbon side chain. The hydrocarbon side chain may include double bonds and triple bonds between two carbon atoms. Furthermore, if appropriate, individual carbon atoms in the hydrocarbon chain can be replaced by heteroatoms. The hydrocarbon chain may be unbranched or branched. The hydrocarbon chain may be acyclic or cyclic.
Bei Mehrfachglycosylierungen wird typischerweise zuerst der Akzeptor glycosyliert. Wenn genügend monoglycosylierter Akzeptor in der Reaktionsmischung vorliegt, kann es zu Mehrfachglycosylierungen kommen. In multiple glycosylations, the acceptor is typically first glycosylated. If enough monoglycosylated acceptor is present in the reaction mixture, multiple glycosylations can occur.
Als Glycosidasen für die enzymatischen Synthesen können beispielsweise verwendet werden: α-Glucosidase (Saccharose Isomerase): in Suspension von Mikroorganismen (Protaminobacter rubrum Z 12 (CBD 574.77)). Sie kann bevorzugt für die Monoglucosylierung eingesetzt werden. Der optimale pH Wert für die enzymatische Reaktion beträgt pH = 6; α-Glucosidase, GTFR aus Streptococcus oralis überträgt zuerst eine Glukose auf den Akzeptor. Nach längerer Reaktionszeit wird eine weitere Glucoseeinheit auf die Glukose des glucosylierten Akzeptors übertragen, wie beispielsweise in Beispiel (6) demonstriert. Der optimale pH Wert für die enzymatische Reaktion beträgt pH = 6. GTFR aus S. oralis kann wie in Fujiwara et al. (Fujiwara et al., Infect Immun., 2000; 68(5):2475-83 2000) aufgereinigt werden. ß-Glucosidase aus Mandeln EC.3.2.1 .21 , CAS 9001 -22-3 (BioChemika 49290, WA10531 ). Der optimale pH Wert für die enzymatische Reaktion beträgt pH = 5,2.
ß-Galactosidase aus Aspergillus oryzae, CAS 9031 -1 1 -2 (Sigma G5160-25KU). Der optimale pH Wert für die enzymatische Reaktion beträgt pH= 5,2. ß-Fructosidase aus Hefe (Boehringer Mannheim GmbH, Bestellnummer 104914). Der optimale pH Wert für die enzymatische Reaktion beträgt pH = 5,2. As glycosidases for the enzymatic syntheses can be used, for example: α-glucosidase (sucrose isomerase): in suspension of microorganisms (Protaminobacter rubrum Z 12 (CBD 574.77)). It can preferably be used for the monoglucosylation. The optimum pH for the enzymatic reaction is pH = 6; α-glucosidase, GTFR from Streptococcus oralis first transfers glucose to the acceptor. After a prolonged reaction time, another glucose unit is transferred to the glucose of the glucosylated acceptor, as demonstrated, for example, in Example (6). The optimum pH for the enzymatic reaction is pH = 6. GTFR from S. oralis can be used as described in Fujiwara et al. (Fujiwara et al., Infect Immun., 2000; 68 (5): 2475-83 2000). almonds β-glucosidase EC.3.2.1 .21, CAS 9001 -22-3 (BioChemika 49290, WA10531). The optimum pH for the enzymatic reaction is pH = 5.2. Aspergillus oryzae β-galactosidase, CAS 9031-1 1 -2 (Sigma G5160-25KU). The optimum pH for the enzymatic reaction is pH = 5.2. Yeast β-fructosidase (Boehringer Mannheim GmbH, order number 104914). The optimum pH for the enzymatic reaction is pH = 5.2.
Für die enzymatische Veresterung bzw. Umesterung kann die Lipase Novozymes 435 verwendet werden. Der optimale pH Wert für die enzymatische Reaktion beträgt pH = 7,5. For enzymatic esterification or transesterification, the lipase Novozymes 435 can be used. The optimum pH for the enzymatic reaction is pH = 7.5.
Allgemeine Beschreibung zur Trennung von Reaktionsgemischen und Isolierung von Reaktionsprodukten gemäß der Erfindung: General description for the separation of reaction mixtures and isolation of reaction products according to the invention:
Alle erfindungsgemäßen Verbindungen können isoliert vorliegen. Dementsprechend umfassen alle erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise das Isolieren der jeweiligen Verbindung. All compounds of the invention may be isolated. Accordingly, all processes according to the invention preferably comprise isolating the respective compound.
Dies kann bevorzugt wie folgt durchgeführt werden: This can preferably be carried out as follows:
Die Reaktionsgemische werden von Lösungsmitteln abdestilliert oder lyophilisiert. Glycosyliertes MHET bzw. glycoysliertes BHET wird säulenchromatographisch getrennt. Das Chromatographiematerial ist Kieselgel 60 (Macherey Nagel, 0,044- 0,063 mm). Pro Gramm zu trennendes Reaktionsgemisch werden 100 g Kieselgel genutzt. Das Trenngefäß sind Glasäulen. Bevorzugt werden Säulen mit dem Durchmesser zur Länge von 1 :20 genutzt. Das Kieselgel wird in einem Lösungsmittelgemisch aus Ethylacetat: Isopropanol: Wasser (Volumenverhältnis 6:3:1 ), bei unpolareren Substanzen wird ein Gemisch aus Ethylacetat: Methanol (Volumenverhältnis 12:1 ) genutzt, aufgeschwämmt und die Säule befüllt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch in so wenig Laufmittel wie möglich gelöst (vorzugsweise 1 g in 1 ml) und auf die Säule gegeben. Die Trennung erfolgt durch Eluation mit dem Laufmittel. Das Eluat wird in Gefäßen (a 10 mL) aufgefangen und per HPLC bestimmt, in welchen Gefäßen das Produkt enthalten ist. Die Gefäße mit Produkt werden vereinigt und die Lösungsmittel verdampft. Man erhält einen Feststoff.
Ausführungsformen The reaction mixtures are distilled off from solvents or lyophilized. Glycosylated MHET or glycosylated BHET is separated by column chromatography. The chromatography material is Kieselgel 60 (Macherey Nagel, 0.044-0.063 mm). 100 g of silica gel are used per gram of reaction mixture to be separated. The separation vessel are glass columns. Preference is given to using columns with a diameter of 1: 20. The silica gel is used in a solvent mixture of ethyl acetate: isopropanol: water (volume ratio 6: 3: 1), in the case of nonpolar substances, a mixture of ethyl acetate: methanol (volume ratio 12: 1) is used, the mixture is padded and the column is filled. Subsequently, the reaction mixture is dissolved in as little eluent as possible (preferably 1 g in 1 ml) and added to the column. The separation is carried out by elution with the eluent. The eluate is collected in vessels (a 10 mL) and determined by HPLC in which vessels the product is contained. The vessels are combined with product and the solvents are evaporated. A solid is obtained. embodiments
In der Erfindung wird MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure mit Hilfe eines Enzyms und einem Glycosubstrat glycosyliert. Als Glycosubstrate werden Disaccharide (z.B. Saccharose, Lactose, Maltose), Oligosaccharide (Maltooligosaccharide) oder Polysaccharide (Dextran, Fructooligosaccharide, Chitin, Mannan, Cellulose) eingesetzt. Die Herstellung von glycosyliertem MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure kann ausgehend von MHET oder Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsaure erfolgen. MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure kann aus PET mit Hilfe einer Hydrolase hergestellt werden z.B. mit der PETase aus l.sakaiensis, z.B. mit der in SEQ ID NO: 1 gezeigten Aminosäuresequenz: In the invention, MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid is glycosylated by means of an enzyme and a glycosubstrate. As glycosubstrate, disaccharides (e.g., sucrose, lactose, maltose), oligosaccharides (maltooligosaccharides) or polysaccharides (dextran, fructo-oligosaccharides, chitin, mannan, cellulose) are used. The preparation of glycosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid can be carried out starting from MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid. MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid can be prepared from PET by means of a hydrolase e.g. with the PETase from l.sakaiensis, e.g. having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1:
MNFPRASRLMQAAVLGGLMAVSAAATAQTNPYARGPNPTAASLEASAGPFTVR SFTVSRPSGYGAGTVYYPTNAGGTVGAIAIVPGYTARQSSIKWWGPRLASHGFV VITIDTNSTLDQPSSRSSQQMAALRQVASLNGTSSSPIYGKVDTARMGVMGWSM GGGGSLISAANNPSLKAAAPQAPWDSSTNFSSVTVPTLIFACENDSIAPVNSSAL PIYDSMSRNAKQFLEINGGSHSCANSGNSNQALIGKKGVAWMKRFMDNDTRYS TFACENPNSTRVSDFRTANCS (SEQ ID NO: 1 ). Beide Enzyme können zusammen eingesetzt werden. Ein Mikroorganismus, der beide Enzyme beherbergt, kann ebenfalls der Herstellung dienen (siehe Fig. 2). MNFPRASRLMQAAVLGGLMAVSAAATAQTNPYARGPNPTAASLEASAGPFTVR SFTVSRPSGYGAGTVYYPTNAGGTVGAIAIVPGYTARQSSIKWWGPRLASHGFV VITIDTNSTLDQPSSRSSQQMAALRQVASLNGTSSSPIYGKVDTARMGVMGWSM GGGGSLISAANNPSLKAAAPQAPWDSSTNFSSVTVPTLIFACENDSIAPVNSSAL PIYDSMSRNAKQFLEINGGSHSCANSGNSNQALIGKKGVAWMKRFMDNDTRYS TFACENPNSTRVSDFRTANCS (SEQ ID NO: 1). Both enzymes can be used together. A microorganism harboring both enzymes can also be used for production (see Fig. 2).
Die erfindungsgemäß angegebene Verbindung ist durch ein chemisch an ein Saccharid gebundenes MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure gekennzeichnet. Glycosyliertes MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure kann als ein Wirkstoff eingesetzt werden. Glycosyliertes MHET oder Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsäure kann ebenfalls zu Biohybridpolymeren polymerisiert werden, (siehe Fig. 3) The compound according to the invention is characterized by a chemically bound to a saccharide MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid. Glycosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid can be used as an active ingredient. Glycosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid can also be polymerized to biohybrid polymers (see Fig. 3).
Besonders bevorzugt sind das MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure und das Saccharid über eine glycosidische Bindung chemisch aneinander gebunden. Als glycosidische Bindung bezeichnet man die chemische Bindung zwischen dem anomeren Kohlenstoffatom eines Glycons, also eines Saccharids, und dem Hetero- oder seltener Kohlenstoffatom eines Aglycons, eines „Nichtzuckers". Verbindungen, die eine glycosidische Bindung enthalten, werden
allgemein als Glycoside bezeichnet. Die Hydrolyse einer glycosidischen Bindung in einem Glycosid wird insbesondere durch Glucosidasen reversibel katalysiert, wobei das Glycon, vorliegend also das Saccharid, und das Agiycon, hier MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure, unter Verbrauch eines Wassermoleküls freigesetzt werden. More preferably, the MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid and the saccharide are chemically bonded to each other via a glycosidic bond. A glycosidic bond is the chemical bond between the anomeric carbon atom of a glycan, that is, a saccharide, and the hetero or rare carbon atom of an aglycone, a "non-sugar." Compounds containing a glycosidic bond commonly referred to as glycosides. The hydrolysis of a glycosidic bond in a glycoside is reversibly catalyzed in particular by glucosidases, wherein the glycon, in this case the saccharide, and the aglycone, here MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid, are liberated while consuming a water molecule.
Vorzugsweise ist das Saccharid ein Monosaccharid. Monosaccharide sind Einfachzucker mit einem Grundgerüst aus mindestens drei verketteten Kohlenstoffatomen, die eine Carbonylgruppe (-C=O) und mindestens eine Hydroxylgruppe (-OH) aufweisen. Preferably, the saccharide is a monosaccharide. Monosaccharides are simple sugars having a backbone of at least three chained carbon atoms which have a carbonyl group (-C = O) and at least one hydroxyl group (-OH).
Glycosyliertes MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure dient als Feinchemikalie, Wirkstoff oder Ausgangsstoff für Biohybridpolymere (s. Fig. 4). So kann durch Polykondensation von glycosylierten MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure ein hergestellter thermoplastischer Kunststoff aus der Familie der Polyester enstehen. So wird durch Polykondensation von glycosylierten MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure ein thermoplastischer Kunststoff aus der Familie der Polyester enstehen. Glycosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid serves as fine chemical, active ingredient or starting material for biohybrid polymers (see Fig. 4). Thus, by polycondensation of glycosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid, a thermoplastic polymer produced from the polyester family can be obtained. Thus, polycondensation of glycosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid will give rise to a thermoplastic polymer from the polyester family.
Ebenso kann durch Umesterung von di- und monoglucosylierter Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsaure mit Ethandiol ein Polyester hergestellt werden. Da es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt, wird abgespaltenes Ethandiol albdestilliert. Es kommt zur Anreicherung der glycosylierten Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure. Ebenso wird Mono- und diglycosylietes Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure mit Terephthalsaure direkt zu einem Polyester verestert. Likewise, a polyester can be prepared by transesterification of di- and monoglucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid with ethanediol. Since it is an equilibrium reaction, split-off ethanediol is distilled off. It comes to the accumulation of glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid. Likewise, mono- and diglycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid is esterified with terephthalic acid directly to a polyester.
Als Katalysator kann z.B. Antimon(lll)-oxid eingesetzt werden. As the catalyst, e.g. Antimony (III) oxide can be used.
Ein Biohybridpolymer aus glucosyliertem MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure kann die Struktur aus Fig. 5 annehmen. A biohybrid polymer of glucosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid may adopt the structure of FIG.
Glvcosylierte MHET- und BHET-Methacrylate Glucosylated MHET and BHET methacrylates
Ebenso kann glycosyliertes MHET und glycosyliertes Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsaure mit Methacrylat verknüpft werden. Dazu wird Methacrylat
enzymatisch mit einer oder mehreren Alkohol-Funktionen von MHET bzw. Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsäure verestert (Fig. 6, Fig. 7). Bei der Umsetzung von ΒΗΕΤ-α-Glc mit Vinylmethylacrylat bei 50°C und der Lipase Novozymes 435 ensteht bei Einsatz des Lösungsmittels tert-Butylalkohol das zweifach veresterte Produkt MA2-BHET-a-Glc und das einfach glycosylierte ΜΑ-ΒΗΕΤ-α-Glc (Fig. 6). Similarly, glycosylated MHET and glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid can be linked to methacrylate. This is methacrylate enzymatically esterified with one or more alcohol functions of MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid (FIG. 6, FIG. 7). In the reaction of ΒΗΕΤ-α-Glc with vinylmethyl acrylate at 50 ° C and the lipase Novozymes 435 arises when using the solvent tert-butyl alcohol, the di-esterified product MA 2 -BHET-a-Glc and the glycosylated ΜΑ-ΒΗΕΤ-α- Glc (Figure 6).
Polymerisation von qlvcosylierten BHET-Methacrylaten und qlvcosylierten MHET- Methacrylaten Polymerization of qv cosylated BHET methacrylates and qv cosylated MHET methacrylates
Die so synthetisierten glycosylierten BHET-Methacrylate und glycosylierten MHET-Methacrylate lassen sich mit Hilfe eines Radikal Starters z.B. Kaliumperoxodisulfat polymerisieren (Fig. 8, Fig.9, Fig.10). The glycosylated BHET methacrylates and glycosylated MHET methacrylates so synthesized can be purified by means of a radical initiator, e.g. Potassium peroxodisulfate polymerize (Fig. 8, Fig.9, Fig.10).
Ebenso besteht auch die Möglichkeit, diverse Methacrylate in verschiedenen Verhältnissen miteinander zu mischen und die Gemische zu polymerisieren. So können auch Blockpolymere entstehen. Likewise, it is also possible to mix various methacrylates in different ratios with each other and to polymerize the mixtures. Thus block polymers can also be formed.
Glvcosylierte MHET- und BHET-Lipide Glucosylated MHET and BHET lipids
Glycosyliertes MHET und glycosyliertes Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure kann ebenfalls mit aliphatischen Alkoholen verknüpft werden. Dazu wird z.B. Decanol enzymatisch mit ΒΗΕΤ-α-Glc verestert (Fig. 1 1 ). Bei der Umsetzung von BHET-a- Glc mit Decanol bei 50°C und der Lipase Novozymes 435 ensteht bei Einsatz des Lösungsmittels tert-Butanol bevorzugt α-Glc-MHET-Decanol (Fig .1 1 ). Ebenso sind Anstelle des Decanols auch Thiole, Amine und weitere Alkohole mit glycosylierten BHET konjugierbar. Dies erlaubt die Einführung unterschiedlicher Linker, die u.a. Biotin enthalten oder für bioorthogonale Clickreaktionen zum Aufbau von Zellkulturgerüsten genutzt werden können (Fig. 12). Glycosylated MHET and glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid can also be linked to aliphatic alcohols. For this purpose, e.g. Decanol enzymatically esterified with ΒΗΕΤ-α-Glc (Fig. 1 1). In the reaction of BHET-α-Glc with decanol at 50 ° C. and the lipase Novozymes 435, tert-butanol preferably forms α-Glc-MHET-decanol when the solvent is used (FIG. 11). Likewise, instead of the decanol, thiols, amines and other alcohols can be conjugated with glycosylated BHET. This allows the introduction of different linkers, which i.a. Contain biotin or can be used for bioorthogonal click reactions for the construction of cell culture scaffolds (FIG. 12).
Besonders bevorzugt ist das Monosaccharid ausgewählt aus einer Gruppe, die Pentosen und Hexosen enthält. Hexosen
weisen ein Kohlenstoffgrundgerüst mit sechs Kohlenstoffatomen auf und unterscheiden sich grundsätzlich durch die Art der Carbonylfunktion. Bei einer nicht endständigen Carbonylfunktion (Ri-C(O)-R2), einer Ketogruppe, spricht man von Ketohexosen.
Bei einer endständigen Carbonylfunktion, einer Aldehydgruppe, handelt es sich um Aldohexosen. Most preferably, the monosaccharide is selected from a group containing pentoses and hexoses. hexoses have a carbon backbone with six carbon atoms and basically differ by the nature of the carbonyl function. In a non-terminal carbonyl function (Ri-C (O) -R 2 ), a keto group, one speaks of ketohexoses. A terminal carbonyl function, an aldehyde group, is aldohexose.
Pentosen (C5H10O5) weisen ein Kohlenstoffgrundgerüst mit fünf Kohlenstoffatomen auf. Pentoses (C 5 H 10 O 5 ) have a carbon backbone with five carbon atoms.
Die Hexosen sind vorzugsweise ausgewählt aus einer Gruppe, die α-Glucose, ß- Glucose, a-Fructose, ß-Fructose, a-Mannose, ß-Mannose, α-Galactose und ß- Galactose, N-Acetylglucosamin, Glucosamin, Glucuronsäure enthält. Je nachdem, welches Saccharid chemisch an das MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure gebunden ist, unterscheidet sich auch die Nomenklatur der Verbindung. Bei einer chemisch an das MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure gebundenen a- bzw. ß-Glucose handelt es sich bei der Verbindung um a- bzw. ß-glucosyliertes MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure . Bei einer a- bzw. ß-Galactose als chemisch gebundenes Saccharid spricht man von a- bzw. ß-galactosyliertem MHET oder Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsäure . Ist eine a- bzw. ß-Fructose als Saccharid an das MHET gebunden, handelt es sich um a- bzw. ß-fructosyliertes MHET oder Bis(2- hydroxyethyl) terephthalsäure. The hexoses are preferably selected from a group containing α-glucose, β-glucose, α-fructose, β-fructose, α-mannose, β-mannose, α-galactose and β-galactose, N-acetylglucosamine, glucosamine, glucuronic acid , Depending on which saccharide is chemically bound to the MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid, the nomenclature of the compound differs. In the case of α- or β-glucose chemically bound to the MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid, the compound is α- or β-glucosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid. In the case of α- or β-galactose as chemically bound saccharide, this is referred to as α- or β-galactosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid. If an α- or β-fructose is bound as a saccharide to the MHET, it is α- or β-fructosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid.
Vorteilhaft sind die Pentosen ausgewählt aus einer Gruppe, die Xylose, Arabinose oder Xylose enthält. Advantageously, the pentoses are selected from a group containing xylose, arabinose or xylose.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist α-Glucose über eine glycosidische Bindung mit MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure verbunden. Die Synthese des α-glycosylierten MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure erfolgt unter Wasserabspaltung aus α-Glucose und MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure. Hierbei entsteht α-glycosyliertes MHET oder Bis(2-hydroxyethyl) terephthalsäure. In a particularly advantageous embodiment of the invention, α-glucose is linked via a glycosidic bond with MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid. The synthesis of the α-glycosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid takes place with dehydration of α-glucose and MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid. This produces α-glycosylated MHET or bis (2-hydroxyethyl) terephthalic acid.
Die Verbindung α-glycosylierten MHET ist vorzugsweise gekennzeichnet durch die in Fig. 13 gezeigte Strukturformel.
Bei der Synthese des α-glycosylierten MHET wird eine glycosidische Bindung zwischen der a-Glucose und dem MHET geknüpft. Die Bindung erfolgt besonders vorteilhaft selektiv über die am 1 '-Kohlenstoffatom gebundene Hydroxylgruppe des MHET. Das die α-Glucose mit dem MHET verbrückende Sauerstoffatom stammt vom MHET. Grundsätzlich erfolgt diese Bindungsknüpfung - unabhängig vom eingesetzten Saccharid - vorzugsweise selektiv über die am 1 '- Kohlenstoffatom gebundene Hydroxylgruppe des MHETs. Das eingesetzte Enzym ist für die Selektivität der Bindungsknüpfung am 1 'C-Atom verantwortlich. The compound α-glycosylated MHET is preferably characterized by the structural formula shown in FIG. In the synthesis of the α-glycosylated MHET, a glycosidic linkage is made between the α-glucose and the MHET. The bonding is particularly advantageously carried out selectively via the hydroxyl group of the MHET bonded to the 1 ' carbon atom. The oxygen atom bridging the α-glucose with the MHET comes from the MHET. In principle, this linkage-independently of the saccharide used-is preferably carried out selectively via the hydroxyl group of the MHET bound to the 1 ' carbon atom. The enzyme used is responsible for the selectivity of the bond formation at the 1 'carbon atom.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Herstellungsverfahren der Verbindung näher erläutert. In the following, embodiments of the invention will be explained in more detail by means of production methods of the connection.
BEISPIELE EXAMPLES
Alle folgenden Ausführungsbeispiele wurden experimentell durchgeführt. All following embodiments were carried out experimentally.
(1 ) Herstellung von MHET (1) Production of MHET
MHET ist beispielhaft in Fig. 14 dargestellt. MHET is shown by way of example in FIG. 14.
Zu einer Lösung aus Terephthalsäure (2.00g, 12.04 mmol) in DMF (15ml) wurde NaHCO3 (3.05g, 36 mmol) gegeben. Die Mischung wurde 50min bei 85°C gerührt. Dann wurde 2-Bromo-1 -ethanol (0.75g, 426 μΙ, 6mmol) hinzugefügt und weitere 4h bei 85 °C gerührt. Der Reaktionsverlauf wird per Dünnschichtchromatographie (MeOH/CH2Cl2, 1 :4) verfolgt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch über Silika filtriert und nach dem Einengen an Silika (MeOH/CH2Cl2, 1 :4) getrennt. To a solution of terephthalic acid (2.00 g, 12.04 mmol) in DMF (15 mL) was added NaHCO3 (3.05 g, 36 mmol). The mixture was stirred at 85 ° C for 50 min. Then 2-bromo-1-ethanol (0.75g, 426μΙ, 6mmol) was added and stirring was continued at 85 ° C for 4h. The course of the reaction is monitored by thin-layer chromatography (MeOH / CH 2 Cl 2 , 1: 4). Then the reaction mixture is filtered through silica and after concentration of silica (MeOH / CH 2 Cl 2 , 1: 4) separated.
Zum spektroskopischen Nachweis von MHET wurden 1H-NMR-Spektren und 13C- NMR-Spektren aufgenommen. For the spectroscopic detection of MHET 1 H-NMR spectra and 13 C-NMR spectra were recorded.
Das 1H-NMR-Spektrum 1 wurde bei 400 MHz in deuteriertem Dimethylsulfoxid aufgenommen, die Zuordnung der Signale ist Tabelle 1 zu entnehmen. The 1 H NMR spectrum 1 was recorded at 400 MHz in deuterated dimethyl sulfoxide, the assignment of the signals is shown in Table 1.
Tabelle 1 : Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von MHET
Relatives Kopplungskonstante δ [ppm] Zuordnung Multiplizität Table 1: Signal assignment 1 H-NMR spectrum of MHET Relative coupling constant δ [ppm] Multiplicity assignment
Integral J [Hz] Integral J [Hz]
8.01 H-3, H-7 2H Dublett 8,37 8.01 H-3, H-7 2H doublet 8.37
7.93 H-4, H-6 2H Dublett 8,37 7.93 H-4, H-6 2H doublet 8.37
4.28 H-1 ' 2H Triplett 4.28 H-1 '2H triplet
3.71 H-2' 2H Triplett 3.71 H-2 '2H triplet
In Fig. 50 ist ein exemplarisches 13C-NMR-Spektrum von MHET gezeigt. Das 13C- NMR-Spektrum 1 1 wurde bei 100 MHz ebenfalls in deuteriertem Dimethylsulfoxid aufgenommen. Die Zuordnung der Signale ist in Tabelle 2 aufgeführt. In Fig. 50, an exemplary 13 C-NMR spectrum of MHET is shown. The 13 C NMR spectrum 1 1 was also recorded in deuterated dimethyl sulfoxide at 100 MHz. The assignment of the signals is listed in Table 2.
Tabelle 2: Signalzuordnung des 13C-NMR-Spektrums von MHET Table 2: Signal assignment of the 13 C NMR spectrum of MHET
Über die jeweils aus den Tabellen entnehmbaren chemischen Verschiebungen der Signale der H- bzw. C-Atome und der Integralwerte (im Falle der H-Atome) ist eindeutig MHET bestimmt. Ebenso wurde ein Massenspektrum gemessen. Dies bestätigt ebenfalls MHET. The chemical shifts of the signals of the H or C atoms and of the integral values (in the case of the H atoms) which can be taken from the tables clearly determine MHET. Likewise, a mass spectrum was measured. This also confirms MHET.
MS (ESI, negativ): berechnet für Ci0H9O5 (M-H)" 209.045; gem. 209.045 (2) Herstellung von g-glucosyliertem MHET MS (ESI, negative): calculated for Ci 0 H 9 O 5 (MH) " 209.045, according to 209.045 (2) Preparation of g-glucosylated MHET
MHET (0,05 mol/L) und Saccharose (0,4 mol/L) werden in 0,05 M Phosphatpuffer (0,05 mol/L, pH = 6) gelöst und eine Suspension von Mikroorganismen (Protaminobacter rubrum Z 12 (CBS 574.77)) hinzugefügt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird eine a-Glucosidase-Lösung (100 U in Phosphatpuffer) hinzugefügt.
Saccharose besteht aus a-D-Glucose und ß-D-Fructose, die über eine a,ß-1 ,2- glycosidische Bindung verknüpft sind. Der Mikroorganismus Protaminobacter rubrum Z 12 enthält ein Enzym, eine α-Glucosidase. Es katalysiert die Spaltung der eingesetzten Saccharose in a-D-Glucose und ß-D-Fructose. Die a-D-Glucose bindet während der Reaktion chemisch an das MHET. MHET (0.05 mol / L) and sucrose (0.4 mol / L) are dissolved in 0.05 M phosphate buffer (0.05 mol / L, pH = 6) and a suspension of microorganisms (Protaminobacter rubrum Z 12 ( CBS 574.77)). In an alternative embodiment, an α-glucosidase solution (100 U in phosphate buffer) is added. Sucrose consists of aD-glucose and ß-D-fructose, which are linked via an a, ß-1, 2-glycosidic bond. The microorganism Protaminobacter rubrum Z 12 contains an enzyme, an α-glucosidase. It catalyzes the cleavage of the sucrose used in aD-glucose and ß-D-fructose. The aD-glucose chemically binds to the MHET during the reaction.
Hierzu wird die Reaktionsmischung bei einer Temperatur von 37 °C im Wasserbad geschüttelt. Nach optimaler Produktbildung wird die Reaktion beendet. Das Produkt α-glycosyliertes MHET wird erhalten. Die optimale Produktbildung wird durch kontinuierliche Probenentnahme und Dünnschichtchromatographie ermittelt. α-glucosyliertes MHET ist in Fig. 13 beispielhaft dargestellt. For this purpose, the reaction mixture is shaken at a temperature of 37 ° C in a water bath. After optimal product formation, the reaction is stopped. The product α-glycosylated MHET is obtained. The optimal product formation is determined by continuous sampling and thin-layer chromatography. α-glucosylated MHET is exemplified in FIG.
Die Versuchergebnisse der Ausführungsform mit einer Suspension von Mikroorganismen (Protaminobacter rubrum Z 12 (CBS 574.77)) sind wie folgt. The test results of the embodiment with a suspension of microorganisms (Protaminobacter rubrum Z 12 (CBS 574.77)) are as follows.
Das Produkt wird mit Massenspektrometrie (MT203) bestätigt. The product is confirmed by mass spectrometry (MT203).
MS (ESI, negativ): berechnet für Ci6H19Oi0 (M-HV 371 .0978; gem. 371 .09727 MS (ESI, negative): calculated for Ci 6 H 1 9 Oi 0 (M-HV 371 .0978, according to 371 .09727
(3) Herstellung von ß-qlucosyliertem MHET (3) Preparation of β-glucosylated MHET
MHET (0,05 mol/L) und Cellobiose (0,4 mol/L) werden in Natnumacetatpuffer (0,05 mol/L, pH = 5,2) oder Phosphatpuffer (0,05 mol/L, pH = 7) gelöst und eine ß- Glucosidase -Lösung (100 U in Natnumacetatpuffer oder Phosphatpuffer) hinzugefügt. Die Cellobiose ist ein Disaccharid aus zwei ß-1 ,4-glucosidisch miteinander verknüpften Glucosemolekülen. Das Enzym ß-Glucosidase ermöglicht den Abbau der Cellobiose zu Glucose. Die Glucose bindet während der Reaktion chemisch an das MHET. MHET (0.05 mol / L) and cellobiose (0.4 mol / L) are dissolved in Natnumacetatpuffer (0.05 mol / L, pH = 5.2) or phosphate buffer (0.05 mol / L, pH = 7) and added a β-glucosidase solution (100 U in Natnumacetatpuffer or phosphate buffer). The cellobiose is a disaccharide of two β-1,4-glucosidically linked glucose molecules. The enzyme β-glucosidase allows the degradation of cellobiose to glucose. The glucose chemically binds to the MHET during the reaction.
Die Reaktionsmischung wird ebenfalls bei einer Temperatur von 37 °C im Wasserbad geschüttelt. Nach optimaler Produktbildung wird die Reaktion beendet. Man erhält nach Säulenchromatographie ß-glucosyliertes MHET. ß-glucosyliertes MHET ist in Fig. 15 beispielhaft dargestellt.
Die Versuchergebnisse der Ausführungsform mit Natriumacetatpuffer sind wie folgt. The reaction mixture is also shaken at a temperature of 37 ° C in a water bath. After optimal product formation, the reaction is stopped. After column chromatography, β-glucosylated MHET is obtained. β-glucosylated MHET is exemplified in FIG. The experimental results of the sodium acetate buffer embodiment are as follows.
Das Produkt wird mit Massenspektrometrie (MT204) bestätigt. The product is confirmed by mass spectrometry (MT204).
MS (ESI, negativ): berechnet für Ci6H19Oi0 (M-HV 371 .0978; gem. 371 .0972.MS (ESI, negative): calculated for Ci 6 H 1 9 Oi 0 (M-HV 371 .0978, according to 371 .0972.
Weitere Versuchsergebnisse sind in Fig. 16, Fig. 17 und den folgenden Tabellen dargestellt. Further experimental results are shown in FIGS. 16, 17 and the following tables.
Tabelle 3: Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von ß-glucosyliertem MHET Table 3: Signal assignment 1 H-NMR spectrum of β-glucosylated MHET
Tabelle 4: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von ß-glucosyliertem MHET δ [ppm] Zuordnung
167.50 C-1 ", C-8" Table 4: Signal assignment 13 C-NMR spectrum of β-glucosylated MHET δ [ppm] assignment 167.50 C-1 ", C-8"
134.17 C-2", C-5" 134.17 C-2 ", C-5"
130.52 C-3", C-4", 130.52 C-3 ", C-4",
130.50 C-6", C-7" 130.50 C-6 ", C-7"
104.68 C-1 104.68 C-1
78.04 C-5 78.04 C-5
77.99 C-3 77.99 C-3
75.01 C-2 75.01 C-2
71 .55 C-4 71.55 C-4
68.62 c-r 68.62 c-r
65.75 C-2' 65.75 C-2 '
62.71 C-6 62.71 C-6
Di-1 .3-ß-qlucosyliertes MHET Di-1 .3-.beta.-glucosylated MHET
MS (ESI, positiv): berechnet für C22H3oNaOi5 (M-HV 557.1482; gem. 557.1477. Di-1 ,3-ß-glucosyliertes MHET ist beispielhaft in Fig. 18 dargestellt. Weitere Versuchsergebnisse sind in den folgenden Tabellen dargestellt. MS (ESI, positive): calculated for C 2 2H 3 oNaOi 5 (M-HV 557.1482, corresponding to 557.1477) Di-1,3-β-glucosylated MHET is exemplified in Figure 18. Further experimental results are shown in the following tables shown.
Tabelle 5: Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von Di-1 ,3-ß-glucosyliertem Table 5: Signal assignment 1 H NMR spectrum of di-1,3-β-glucosylated
MHET MHET
Dublett vom Doublet of
3.88 H-6a 1H 11,786,54 3.88 H-6a 1H 11,786.54
Dublett doublet
Dublett vom Doublet of
3.69 H-6b 1H 11,865,46 3.69 H-6b 1H 11,865.46
Dublett doublet
Dublett vom Doublet of
3.64 H-6"'b 1H 11,766,16 3.64 H-6 "'b 1H 11,766.16
Dublett doublet
3.57 H-3 1H Triplett 8,57 3.57 H-3 1H triplet 8.57
H-2, H-2'", H-2, H-2 '",
H-3'", H-4, H-3 '", H-4,
3.45-3.21 7H Multiplett 3.45-3.21 7H Multiplett
H-4'", H-5, H-4 '", H-5,
H-5'" H-5 ' "
Tabelle 6: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von Di-1 ,3-ß-glucosyliertem Table 6: Signal assignment 13 C-NMR spectrum of di-1,3-β-glucosylated
MHET MHET
62.56 C-6, C-6' 62.56 C-6, C-6 '
(4) Herstellung von ß-galactosyliertem MHET (4) Preparation of β-galactosylated MHET
MHET (0,05 mol/L) und Lactose (0,4 mol/L) werden in Nathumacetatpuffer (0,05 mol/L, pH = 5,2) oder Phosphatpuffer (0,05 mol/L, pH = 7) gelöst und eine ß- Galactosidase-Lösung (100 U in Natriumacetatpuffer oder Phosphatpuffer) hinzugefügt. Lactose besteht aus den D-Galactose und D-Glucose, die über eine ß-1 ,4-glycosidische Bindung verbunden sind. ß-Galactosidase katalysiert die Hydrolyse dieser Bindung enzymatisch, wobei Galactose entsteht, die während der Reaktion chemisch an das MHET bindet. MHET (0.05 mol / L) and lactose (0.4 mol / L) are dissolved in sodium acetate buffer (0.05 mol / L, pH = 5.2) or phosphate buffer (0.05 mol / L, pH = 7). and added a β-galactosidase solution (100 U in sodium acetate buffer or phosphate buffer). Lactose consists of D-galactose and D-glucose, which are linked by a β-1,4-glycosidic bond. β-galactosidase enzymatically catalyzes the hydrolysis of this bond to produce galactose, which chemically binds to the MHET during the reaction.
Die Reaktionsmischung wird hierzu bei einer Temperatur von 37 °C im Wasserbad geschüttelt. Nach optimaler Produktbildung wird die Reaktion beendet. Das Produkt ß-galactosyliertes MHET wird säulenchromatographisch isoliert. ß-galactosyliertes MHET ist in Fig. 19 beispielhaft dargestellt. Die Versuchergebnisse der Ausführungsform mit Natriumacetatpuffer sind wie folgt. The reaction mixture is shaken for this purpose at a temperature of 37 ° C in a water bath. After optimal product formation, the reaction is stopped. The product β-galactosylated MHET is isolated by column chromatography. β-galactosylated MHET is exemplified in FIG. The experimental results of the sodium acetate buffer embodiment are as follows.
Das Produkt wird mit Massenspektrometrie (MT206) bestätigt. The product is confirmed by mass spectrometry (MT206).
MS (ESI, negativ): berechnet für Ci6H19Oi0 (M-H)" 371 .0978; gem. 371 .0975. Weitere Versuchsergebnisse sind in Fig. 20, Fig. 21 und in den folgenden Tabellen dargestellt. MS (ESI, negative): calculated for C 6 H1 9 Oi 0 (MH) "371 .0978; gem 371 .0975 Further experimental results are shown in Fig 20, Fig 21 and in the following tables.....
Tabelle 7: Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von ß-galactosyliertem MHET Table 7: Signal assignment 1 H-NMR spectrum of β-galactosylated MHET
4.22 Η-1 'a 1 H Multiplett 4.22 Η-1 'a 1 H Multiplett
3.96 Η-1 'b 1 H Multiplett 3.96 Η-1 'b 1 H multiplet
Dublett vom Doublet of
3.84 H-4 1 H 3,32 0,92 3.84 H-4 1 H 3.32 0.92
Dublett doublet
3.76 H-6a 1 H Multiplett 3.76 H-6a 1 H Multiplett
3.72 H-6b 1 H Multiplett 3.72 H-6b 1 H Multiplett
Dublett vom Doublet of
3.56 H-2 1 H 9,72 7,52 3.56 H-2 1 H 9.72 7.52
Dublett doublet
3.56 - 3.51 H-3 1 H Multiplett 3.56 - 3.51 H-3 1 H Multiplett
Dublett vom Doublet of
3.48 H-5 1 H 9,72 3,32 3.48 H-5 1 H 9.72 3.32
Dublett doublet
Tabelle 8: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von ß-galactosyliertem MHET Table 8: Signal assignment 13 C-NMR spectrum of β-galactosylated MHET
(5) Herstellunq von fructosyliertem MHET (5) Preparation of fructosylated MHET
MHET(0,05 mol/L) und Saccharose (0,4 mol/L) wurden in Natriumacetatpuffer (0,05 mol/L, pH = 5,2) gelöst und eine Fructosidase-Lösung (100 U in Natriumacetatpuffer) hinzugefügt. Die Fructosidase-Lösung katalysiert die
Spaltung der Saccharose in a-D-Glucose und ß-D-Fructose enzymatisch. Die ß-D- Fructose bindet während der Reaktion chemisch an das MHET. MHET (0.05 mol / L) and sucrose (0.4 mol / L) were dissolved in sodium acetate buffer (0.05 mol / L, pH = 5.2) and a fructosidase solution (100 U in sodium acetate buffer) added. The fructosidase solution catalyzes the Cleavage of the sucrose into aD-glucose and ß-D-fructose enzymatically. The ß-D-fructose binds chemically to the MHET during the reaction.
Die Reaktionsmischung wird hierzu ebenfalls bei einer Temperatur von 37 °C im Wasserbad geschüttelt. Nach optimaler Produktbildung wird die Reaktion beendet. The reaction mixture is shaken for this purpose also at a temperature of 37 ° C in a water bath. After optimal product formation, the reaction is stopped.
(6) Herstellung von g-glucosyliertem Bis(2-hvdroxyethyl)terephtalat (6) Preparation of g-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat (0,05 mol/L) und Saccharose (0,4 mol/L) werden in 0,05 M Phosphatpuffer (0,05 mol/L, pH = 7) gelöst oder werden in 0,05 M Phosphatpuffer (0,05 mol/L, pH = 6) gelöst und eine Suspension von Mikroorganismen (Protaminobacter rubrum Z 12 (CBD 574.77)) hinzugefügt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird eine α-Glucosidase -Lösung (100 U in Phosphatpuffer) hinzugefügt. Bis (2-hydroxyethyl) terephthalate (0.05 mol / L) and sucrose (0.4 mol / L) are dissolved in 0.05 M phosphate buffer (0.05 mol / L, pH = 7) or are in 0, Dissolve 05 M phosphate buffer (0.05 mol / L, pH = 6) and add a suspension of microorganisms (Protaminobacter rubrum Z 12 (CBD 574.77)). In an alternative embodiment, an α-glucosidase solution (100 U in phosphate buffer) is added.
Saccharose besteht aus a-D-Glucose und ß-D-Fructose, die über eine a,ß-1 ,2- glycosidische Bindung verknüpft sind. Der Mikroorganismus Protaminobacter rubrum Z 12 enthält ein Enzym, eine α-Glucosidase. Es katalysiert die Spaltung der eingesetzten Saccharose in a-D-Glucose und ß-D-Fructose. Die a-D-Glucose bindet während der Reaktion chemisch an das Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat. Sucrose consists of α-D-glucose and β-D-fructose, which are linked via an α, β-1,2-glycosidic linkage. The microorganism Protaminobacter rubrum Z 12 contains an enzyme, an α-glucosidase. It catalyses the cleavage of the sucrose used in α-D-glucose and β-D-fructose. The α-D-glucose chemically binds to bis (2-hydroxyethyl) terephthalate during the reaction.
Hierzu wird die Reaktionsmischung bei einer Temperatur von 37 °C im Wasserbad geschüttelt. Nach optimaler Produktbildung wird die Reaktion beendet. Das Produkt α-glycosyliertes Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat wird erhalten. Die optimale Produktbildung wird durch kontinuierliche Probenentnahme und Dünnschichtchromatographie ermittelt. For this purpose, the reaction mixture is shaken at a temperature of 37 ° C in a water bath. After optimal product formation, the reaction is stopped. The product α-glycosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate is obtained. The optimal product formation is determined by continuous sampling and thin-layer chromatography.
α-glucosyliertes Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat ist beispielhaft in Fig. 22 dargestellt. Versuchsergebnisse der Ausführungsform mit 0,05 M Phosphatpuffer (0,05 mol/L, pH = 6) und einer Suspension von Mikroorganismen (Protaminobacter rubrum Z 12 (CBD 574.77)) sind in Fig. 23, Fig. 24 und in den folgenden Tabellen dargestellt. α-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate is exemplified in FIG. Experimental results of the embodiment with 0.05 M phosphate buffer (0.05 mol / L, pH = 6) and a suspension of microorganisms (Protaminobacter rubrum Z 12 (CBD 574.77)) are shown in Fig. 23, Fig. 24 and in the following tables shown.
Tabelle 9: Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von α-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat
Relatives Kopplungskonstante δ [ppm] Zuordnung Multiplizität Table 9: Signal assignment 1 H-NMR spectrum of α-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate Relative coupling constant δ [ppm] Multiplicity assignment
Integral J[Hz] Integral J [Hz]
H-3", H-4", H-3 ", H-4",
8.16 4H Singulett 8.16 4H Singlet
H-6", H-7" H-6 ", H-7"
4.89 H-1 1H Dublett 3,96 4.89 H-1 1H doublet 3.96
4.57-4.53 H-2'" 2H Multiplett 4.57-4.53 H-2 '"2H Multiplett
4.41 H-1'" 2H Multiplett 4.41 H-1 '"2H Multiplett
4.09 Η-1'a 1H Multiplett 4.09 Η-1'a 1H Multiplett
3.87 H-2' 2H Multiplett 3.87 H-2 '2H Multiplett
3.88-3.84 Η-1'b 1H Multiplett 3.88-3.84 Η-1'b 1H Multiplett
3.79 - 3.74 H-6a 1H Multiplett 3.79 - 3.74 H-6a 1H Multiplett
H-3, H-4, H-3, H-4,
3.69 - 3.62 3H Multiplett 3.69 - 3.62 3H Multiplett
H-6b H-6b
Dublett vom Doublet of
3.41 H-2 1H 9,723,76 3.41 H-2 1H 9,723.76
Dublett doublet
3.30 H-5 1H Multiplett 3.30 H-5 1H Multiplett
Tabelle 10: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von α-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat Table 10: Signal assignment 13 C-NMR spectrum of α-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
67.96 C-1 '" 67.96 C-1 '"
67.00 c-r 67.00 c-r
65.70 C-2'" 65.70 C-2 '"
62.59 C-6 62.59 C-6
61 .05 C-2' 61.05 C-2 '
Di- a-1 ,6-qlucosyliertenn Bis(2-hvdroxyethyl)terephtalat Di-1,6-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
Di-a-1 ,6-glucosyliertes Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat ist beispielhaft in Fig. 25 dargestellt. Weitere Versuchsergebnisse sind in Fig. 26, Fig. 27 und in den folgenden Tabellen dargestellt. Di-a-1, 6-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate is exemplified in FIG. Further experimental results are shown in FIGS. 26, 27 and in the following tables.
Tabelle n : Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von Di-a-1 ,6-glucosyliertem Table n: Signal assignment 1 H NMR spectrum of di-a-1, 6-glucosylated
Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat Bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
Doubelt doubled for
3.73 H-5"" 1 H Triplett 9,26 3.73 H-5 "" 1 H Triplet 9.26
Dublett vom Doublet of
3.21 H-2"" 1 H 9,06 7,78 3.21 H-2 "" 1 H 9.06 7.78
Dublett doublet
3.31 H-5 1 H MeOH 3.31H-5 1H MeOH
Tabelle 12: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von Di-a-1 ,6-glucosyliertem Table 12: Signal assignment 13 C-NMR spectrum of di-a-1, 6-glucosylated
Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat Bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
(7) Herstellung von ß-qlucosyliertem Bis(2-hvdroxyethyl)terephtalat (7) Preparation of β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat (0,05 mol/L) und Cellobiose (0,4 mol/L) werden in Natnumacetatpuffer (0,05 mol/L, pH = 5.2) gelöst und eine ß-Glucosidase -Lösung (100 U in Natnumacetatpuffer) hinzugefügt. Die Cellobiose ist ein Disaccharid aus zwei ß-1 ,4-glucosidisch miteinander verknüpften Glucosemolekülen. Das Enzym ß-Glucosidase ermöglicht den Abbau der Cellobiose zu Glucose. Die Glucose bindet während der Reaktion chemisch an das Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat. Bis (2-hydroxyethyl) terephthalate (0.05 mol / L) and cellobiose (0.4 mol / L) are dissolved in Natnumacetatpuffer (0.05 mol / L, pH = 5.2) and a ß-glucosidase solution (100 U in Natnumacetatpuffer) was added. The cellobiose is a disaccharide of two β-1,4-glucosidically linked glucose molecules. The enzyme β-glucosidase allows the degradation of cellobiose to glucose. The glucose chemically binds to bis (2-hydroxyethyl) terephthalate during the reaction.
Die Reaktionsmischung wird ebenfalls bei einer Temperatur von 37 °C im Wasserbad geschüttelt. Nach optimaler Produktbildung wird die Reaktion beendet. Man erhält nach Säulenchromatographie ß-glucosyliertes Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat (siehe Fig. 28). Weitere Versuchsergebnisse sind in Fig. 29, Fig. 30 und in den folgenden Tabellen dargestellt. Tabelle 13: Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von ß-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat The reaction mixture is also shaken at a temperature of 37 ° C in a water bath. After optimal product formation, the reaction is stopped. After column chromatography, β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate is obtained (see FIG. 28). Further experimental results are shown in FIG. 29, FIG. 30 and in the following tables. Table 13: Signal assignment 1 H-NMR spectrum of β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
3.30 - 3.28 H-4 1 H Multiplett 3.30 - 3.28 H-4 1 H Multiplett
Dublett vom Doublet of
3.21 H-2 1 H 9,06 7,78 3.21 H-2 1 H 9.06 7.78
Dublett doublet
Tabelle 14: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von ß-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat Table 14: Signal assignment 13 C-NMR spectrum of β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
(8) Herstellung von ß-qalactosyliertem Bis(2-hvdroxyethyl)terephtalat (8) Preparation of β-qalactosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat (0,05 mol/L) und Lactose (0,4 mol/L) werden in Natnumacetatpuffer (0,05 mol/L, pH5,2) oder Phosphatpuffer (0,05 mol/L, pH = 7) gelöst und eine ß-Galactosidase-Lösung (100 U in Natnumacetatpuffer oder
Phosphatpuffer) hinzugefügt. Lactose besteht aus den D-Galactose und D- Glucose, die über eine ß-1 ,4-glycosidische Bindung verbunden sind, ß- Galactosidasen katalysiert die Hydrolyse dieser Bindung enzymatisch, wobei Galactose entsteht, die während der Reaktion chemisch an das Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat bindet. Bis (2-hydroxyethyl) terephthalate (0.05 mol / L) and lactose (0.4 mol / L) are dissolved in sodium acetate buffer (0.05 mol / L, pH 5.2) or phosphate buffer (0.05 mol / L). pH = 7) and a β-galactosidase solution (100 U in Natnumacetatpuffer or Phosphate buffer). Lactose consists of D-galactose and D-glucose, which are linked via a β-1,4-glycosidic bond. Β-galactosidases enzymatically catalyzes the hydrolysis of this bond to produce galactose, which chemically reacts with bis (2 - hydroxyethyl) terephthalate binds.
Die Reaktionsmischung wird hierzu bei einer Temperatur von 37 °C im Wasserbad geschüttelt. Nach optimaler Produktbildung wird die Reaktion beendet. Das Produkt ß-galactosyliertes Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat wird säulenchromatographisch isoliert. ß-galactosyliertes Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat ist beispielshaft in Fig. 31 dargestellt. Versuchsergebnisse der Ausführungsform mit Natriumacetatpuffer sind in Fig.32, Fig. 33 und in den folgenden Tabellen dargestellt. The reaction mixture is shaken for this purpose at a temperature of 37 ° C in a water bath. After optimal product formation, the reaction is stopped. The product β-galactosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate is isolated by column chromatography. β-galactosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate is exemplified in FIG. 31. Experimental results of the sodium acetate buffer embodiment are shown in Figs. 32, 33 and the following tables.
Tabelle 15: Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von ß-galactosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat Table 15: Signal assignment 1 H-NMR spectrum of β-galactosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
Dublett doublet
3.55 - 3.52 H-5 1 H Multiplett 3.55 - 3.52 H-5 1 H Multiplett
Dublett vom Doublet of
3.48 H-3 1 H 9,70 3,34 3.48 H-3 1 H 9.70 3.34
Dublett doublet
Tabelle 16: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von ß-galactosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat Table 16: Signal assignment 13 C-NMR spectrum of β-galactosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
Di- ß-qalakosyliertem Bis(2-hvdroxyethyl)terephtalat Disequalactosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
MS (ESI, positiv): berechnet für C2 H34NaOi6 (M-HV 601 .1745; gem. 601 .1739 MS (ESI, positive): calculated for C 2 H 34 NaOi 6 (M-HV 601, 1745, according to 601, 1739)
Di- ß-qlucosyliertem Bis(2-hvdroxyethyl)terephtalat
Di- ß-glucosyliertes Bis(2-hydroxyethyl)terephtalat ist beispielshaft in Fig. 34 dargestellt. Di-β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate Di-β-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate is exemplified in FIG.
Das Produkt wird mit Massenspektrometrie bestätigt. The product is confirmed by mass spectrometry.
MS (ESI, positiv): berechnet für C2 H3 Oi6Na (M-H)+ 601 .1745, gem. 601 .1739 Weitere Versuchsergebnisse sind in Fig.35, Fig. 36 und in den folgenden Tabellen dargestellt. MS (ESI, positive): calculated for C 2 H 3 Oi 6 Na (MH) + 601 .1745, acc. 601 .1739 Further experimental results are shown in Fig. 35, Fig. 36 and in the following tables.
Tabelle 17: Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von Di- ß-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat Table 17: Signal assignment 1 H-NMR spectrum of bis-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate
Tabelle 18: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von Di- ß-glucosyliertem Bis(2- hydroxyethyl)terephtalat δ [ppm] Zuordnung
165.31 C-1 ", C-8" Table 18: Signal assignment 13 C-NMR spectrum of bis-glucosylated bis (2-hydroxyethyl) terephthalate δ [ppm] assignment 165.31 C-1 ", C-8"
133.80 C-2", C-5" 133.80 C-2 ", C-5"
C-3", C-4", C-3 ", C-4",
129.77 129.77
C-6", C-7" C-6 ", C-7"
103.30 C-1 103.30 C-1
77.01 C-5 77.01 C-5
76.59 C-3 76.59 C-3
73.33 C-2 73.33 C-2
70.00 C-4 70.00 C-4
66.69 c-r 66.69 c-r
64.97 C-2' 64.97 C-2 '
61 .07 C-6 61 .07 C-6
(9) Herstellung von fructosyliertem BHET (9) Preparation of fructosylated BHET
BHET(0,05 mol/L) und Saccharose (0,4 mol/L) wurden in Natriumacetatpuffer (0,05 mol/L, pH = 5,2) gelöst und eine Fructosidase-Lösung (100 U in Natriumacetatpuffer) hinzugefügt. Die Fructosidase-Lösung katalysiert die Spaltung der Saccharose in α-D-Glucose und ß-D-Fructose enzymatisch. Die ß-D- Fructose bindet während der Reaktion chemisch an das BHET. BHET (0.05 mol / L) and sucrose (0.4 mol / L) were dissolved in sodium acetate buffer (0.05 mol / L, pH = 5.2) and a fructosidase solution (100 U in sodium acetate buffer) added. The fructosidase solution catalyzes the cleavage of the sucrose into α-D-glucose and β-D-fructose enzymatically. The ß-D-fructose binds chemically to the BHET during the reaction.
Die Reaktionsmischung wird hierzu ebenfalls bei einer Temperatur von 37 °C im Wasserbad geschüttelt. Nach optimaler Produktbildung wird die Reaktion beendet. The reaction mixture is shaken for this purpose also at a temperature of 37 ° C in a water bath. After optimal product formation, the reaction is stopped.
MS (ESI, positiv): berechnet für Ci6Hi9NaOi0 (M-HV 439.1216; gem. 439.121 1 MS (ESI, positive): calculated for Ci 6 Hi 9 NaOi 0 (M-HV 439.1216, according to 439.121 1
(10) Herstellung von Polyester aus g-glucosyliertem MHET (10) Preparation of polyester from g-glucosylated MHET
a-glucosyliertes MHET (20 mg) wird auf 250°C 50 sec erhitzt. Dabei gibt es eine Gasentstehung. Es verbleibt ein braun-weißer Feststoff, der in Wasser teilweise suspendiert und gelöst vorliegt. Die Dünnschichtchromatographie Untersuchung (MeOH/CH2Cl2) weist aus, dass ein hochpolymerer Stoff aus dem Susbtrat enstanden ist und ebenfalls UV-aktiv ist. α-Glucosylated MHET (20 mg) is heated to 250 ° C for 50 sec. There is a gas generation. There remains a brown-white solid, which is partially suspended in water and dissolved. Thin-layer chromatography analysis (MeOH / CH 2 Cl 2 ) shows that a high-polymer substance is formed from the suspension and is also UV-active.
(1 1 ) Herstellung von glvcosvlierten MA-BHET-a-GIc
In 2 ml tert-Butanol werden 40 mg α-glucosyliertes BHET und 72 μΙ Vinylnnethylacrylat gelöst. Dann werden 25 mg Novozymes 435 (auf Acryl-Harz immobilisiert) dazugegeben. Bei 50°C wird die Suspension für 18 h geschüttelt. Die Suspension wird anschließend zentrifugiert, der Überstand dekantiert und am Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel 60 (Macherey Nagel, 0,044-0,063 mm) chromatographiert. (Laufmittelsystem: 1 1 Volumen Ethylacetat zu 1 Volumen Methanol). Es wurde ein weißer Feststoff erhalten. (1 1) Preparation of glvcosvlated MA-BHET-a-Glc In 2 ml of tert-butanol, 40 mg of α-glucosylated BHET and 72 μΙ vinylnethacrylate are dissolved. Then 25 mg of Novozymes 435 (immobilized on acrylic resin) are added. At 50 ° C, the suspension is shaken for 18 h. The suspension is then centrifuged, the supernatant decanted and concentrated on a rotary evaporator. The residue is chromatographed on silica gel 60 (Macherey Nagel, 0.044-0.063 mm). (Eluent system: 1 liter of ethyl acetate to 1 volume of methanol). A white solid was obtained.
Glycosyliertes ΜΑ-ΒΗΕΤ-α-Glc ist beispielhaft in Fig. 37 dargestellt. Weitere Versuchsergebnisse sind in Fig.38, Fig. 39 und in den folgenden Tabellen dargestellt. Glycosylated ΜΑ-ΒΗΕΤ-α-Glc is exemplified in FIG. Further experimental results are shown in FIG. 38, FIG. 39 and in the following tables.
NMR in deuteriertem (CD3)2SO gemessen. NMR measured in deuterated (CD 3 ) 2 SO.
Tabelle 19: Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von glycosyliertem MA-BHET-a- Glc Table 19: Signal assignment 1 H-NMR spectrum of glycosylated MA-BHET-a-Glc
Dublett von Doublet of
3.94 Η-1'a 1H 11,545,01 3.94 Η-1'a 1H 11,545.01
Triplett Triplett
Dublett von Doublet of
3.75 Η-1'b 1H 11,624,59 3.75 Η-1'b 1H 11,624.59
Triplett Triplett
3.60-3.56 H-6a 1H Multiplett 3.60-3.56 H-6a 1H Multiplett
H-6b, H-4, H- H-6b, H-4, H-
3.47-3.38 3H Multiplett 3.47-3.38 3H Multiplett
3 3
3.23-3.18 H-2 1H Multiplett 3.23-3.18 H-2 1H Multiplett
3.09 - 3.04 H-5 1H Multiplett 3.09 - 3.04 H-5 1H Multiplett
Dublett von Doublet of
3.41 H-4"" 1H 9,723,76 3.41 H-4 "" 1H 9,723.76
Dublett doublet
Tabelle 20: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von glycosyliertenn MA-BHET- a-GIc Table 20: Signal Assignment 13 C-NMR spectrum of glycosyliertenn MA-BHET- a-Glc
54.86 C-2'" 54.86 C-2 '"
54.17 C-1 '" 54.17 C-1 '"
53.12 C-6 53.12 C-6
8.90 C-4"" 8.90 C-4 ""
(12) Herstellung von qlvcosylierten MA?-BHET-g-Glc (12) Preparation of q-cosylated MA-BHET-g-Glc
In 2 ml tert-Butanol werden 40 mg α-glucosyliertes BHET und 72 μΙ Vinylmethylacrylat gelöst. Dann werden 25 mg Novozymes 435, auf Acryl-Harz immobilisiert, dazugegeben. Bei 50°C wird die Suspension für 30 h geschüttelt. Die Suspension wird anschließend zentrifugiert, der Überstand dekantiert und am Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert. (Laufmittelsystem: 1 1 Volumen Ethylacetat zu 1 Volumen Methanol). Es wurde ein weißer Feststoff erhalten. In 2 ml of tert-butanol, 40 mg of α-glucosylated BHET and 72 μΙ vinylmethyl acrylate are dissolved. Then, 25 mg of Novozymes 435 immobilized on acrylic resin are added. At 50 ° C, the suspension is shaken for 30 h. The suspension is then centrifuged, the supernatant decanted and concentrated on a rotary evaporator. The residue is chromatographed on silica gel. (Eluent system: 1 liter of ethyl acetate to 1 volume of methanol). A white solid was obtained.
Glycosyliertes MA2-BHET-a-Glc ist beispielshaft in Fig. 40 dargestellt. Weitere Versuchsergebnisse sind in Fig.41 , Fig. 42 und in den folgenden Tabellen dargestellt. Glycosylated MA 2 -BET-α-Glc is exemplified in FIG. Further experimental results are shown in FIG. 41, FIG. 42 and in the following tables.
NMR in CD3OD gemessen. NMR measured in CD 3 OD.
Tabelle 21 : Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von glycosyliertem MA2-BHET- a-GIc Table 21: Signal assignment 1 H-NMR spectrum of glycosylated MA 2 -BHET-a-Glc
4.62-4.60 Η-1'" 2H Multiplett 4.62-4.60 Η-1 '"2H Multiplett
4.57-4.55 H-2' 2H Multiplett 4.57-4.55 H-2 '2H Multiplett
4.52-4.50 Η-2'" 2H Multiplett 4.52-4.50 Η-2 '"2H Multiplett
Dublett von Doublet of
4.43 H-6a 1H 11,802,12 4.43 H-6a 1H 11,802,12
Dublett doublet
Dublett von Doublet of
4.18 H-6b 1H 11,846,40 4.18 H-6b 1H 11,846.40
Dublett doublet
4.08-4.03 Η-1'a 1H Multiplett 4.08-4.03 Η-1'a 1H Multiplett
3.94-3.83 H-5, Η-1'b 2H Multiplett 3.94-3.83 H-5, Η-1'b 2H Multiplett
Dublett von Doublet of
3.66 H-3 1H 9,548,98 3.66 H-3 1H 9,548.98
Dublett doublet
Unter MeOH Under MeOH
-3.31 H-2 1H -3.31 H-2 1H
Peak peak
Dublett von Doublet of
3.41 H-4 1H 9,723,76 3.41 H-4 1H 9,723.76
Dublett doublet
H-4"" + Dublett von H-4 "" + doublet of
1.90 + 1.89 2H 1,581,02 + 1,501,02 1.90 + 1.89 2H 1.581,02 + 1,501.02
H-4 Dublett H-4 doublet
Tabelle 22: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von glycosyliertenn MA2-BHET- a-GIc Table 22: Signal assignment 13 C-NMR spectrum of glycosylated MA 2 -BET-α-Glc
130.67 C-6", C-7" 130.67 C-6 ", C-7"
126.61 126.61
C-3"", C-3 C-3 "", C-3
126.38 126.38
100.43 C-1 100.43 C-1
74.91 C-3 74.91 C-3
73.39 C-4 73.39 C-4
71 .96 C-2 71.96 C-2
71 .45 C-5 71 .45 C-5
67.19 c-r 67.19 c-r
65.66 C-2' 65.66 C-2 '
65.19 C-6 65.19 C-6
64.34 C-1 '" 64.34 C-1 '"
63.65 C-2'" 63.65 C-2 '"
18.42 18.39 C-4"", C-4 18:42 18:39 C-4 "", C-4
(13) Herstellung von qlvcosylierten a-GIc-MHET-Decanol (13) Preparation of qv cosylated a-Glc-MHET decanol
In 2 ml tert-Butanol werden 40 mg α-glucosyliertes BHET und 120 μΜ -Decanol zugegeben. Dann werden 25 mg Novozymes 435, auf Acryl-Harz immobilisiert, dazugegeben. Bei 50°C wird die Suspension für 24 h geschüttelt. Die Suspension wird anschließend, zentrifugiert der Überstand dekantiert und am Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert. (Laufmittelsystem: 1 1 Volumen Ethylacetat zu 1 Volumen Methanol). Es wurde ein weißer Feststoff erhalten. In 2 ml of tert-butanol are added 40 mg of α-glucosylated BHET and 120 μΜ-decanol. Then, 25 mg of Novozymes 435 immobilized on acrylic resin are added. At 50 ° C, the suspension is shaken for 24 h. The suspension is then centrifuged, the supernatant decanted and concentrated on a rotary evaporator. The residue is chromatographed on silica gel. (Eluent system: 1 liter of ethyl acetate to 1 volume of methanol). A white solid was obtained.
Glycosyliertes α-Glc-MHET-Decanol ist beispielshaft in Fig. 43 dargestellt. Weitere Versuchsergebnisse sind in Fig.44, Fig. 45 und in den folgenden Tabellen dargestellt. Glycosylated α-Glc-MHET-decanol is shown by way of example in FIG. Further experimental results are shown in FIG. 44, FIG. 45 and in the following tables.
NMR in CDCI3 gemessen. NMR measured in CDCl 3 .
Tabelle 23: Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von glycosyliertem a-GIc- MHET-Decanol
Relatives Kopplungskonstante δ [ppm] Zuordnung Multiplizität Table 23: Signal Assignment 1 H-NMR spectrum of glycosylated a-GIC MHET-decanol Relative coupling constant δ [ppm] Multiplicity assignment
Integral J[Hz] Integral J [Hz]
H-3", H-4", H-3 ", H-4",
8.10 4H Singulett 8.10 4H Singlet
H-6", H-7" H-6 ", H-7"
4.96 H-1 1H Dublett 3,88 4.96 H-1 1H doublet 3.88
Dublett von Doublet of
4.61 H-2"a 1H Dublett von 12,186,283,10 4.61 H-2 "a 1H doublet of 12,186,283.10
Dublett doublet
Dublett von Doublet of
4.52 H-2"b 1H Dublett von 12,176,313,05 4.52 H-2 "b 1H doublet of 12,176,313.05
Dublett doublet
4.34 H-1'" 2H Triplett 6,72 4.34 H-1 '"2H triplet 6.72
Dublett von Doublet of
4.09 H-1"a 1H Dublett von 11,706,243,04 4.09 H-1 "a 1H doublet of 11,706,243.04
Dublett doublet
Dublett von Doublet of
3.87 H-1"b 1H Dublett von 11,696,293,09 3.87 H-1 "b 1H doublet of 11,696,293.09
Dublett doublet
Dublett von Doublet of
3.82 H-6 2H 5,884,00 3.82 H-6 2H 5,884.00
Dublett doublet
3.73 H-3 1H Triplett 9,18 3.73 H-3 1H triplet 9,18
Dublett von Doublet of
3.71 H-2 1H 9,574,04 3.71 H-2 1H 9,574.04
Dublett doublet
3.58 H-4 1H Triplett 9,30 3.58 H-4 1H triplet 9.30
3.52 3:52
H-5 1H Multiplett H-5 1H Multiplett
3.49 3:49
Dublett vom Doublet of
1.78 H-2'" 2H 14,466,98 1.78 H-2 '"2H 14,466.98
Triplett Triplett
1.46 1:46
H-3'" 2H Multiplett H-3 '"2H Multiplett
1.41 1:41
1.38 1:38
H-(4,5,6,7,8,9)"' 12H Multiplett H- (4,5,6,7,8,9) "12H multiplet
1.22
0.88 H-10'" 3H Singulett 1.22 0.88 H-10 '"3H singlet
Tabelle 24: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von glycosyliertem Table 24: Signal assignment 13 C NMR spectrum of glycosylated
MHET-Decanol MHET-decanol
(14) Alternative Herstellung von g-glucosyliertem MHET
In 2 ml 50 mM HEPES-Puffer pH 7,5 werden 40 mg α-glucosyliertes BHET. Dann werden 25 mg Novozymes 435, auf Acryl-Harz immobilisiert, dazugegeben. Bei 50°C wird die Suspension für 24 h geschüttelt. Der pH-Wert von 7,5 des Ansatzes wird durch Zugabe von 1 N NaOH Lösung konstant gehalten. Die Suspension wird anschließend zentrifugiert, der Überstand dekantiert und am Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert. (Laufmittelsystem: 6 Volumen Ethylacetat zu 3 Volumen Isopropanol und 1 Volumen Wasser). Es wurde ein weißer Feststoff erhalten. (14) Alternative preparation of g-glucosylated MHET In 2 ml of 50 mM HEPES buffer pH 7.5, 40 mg of α-glucosylated BHET. Then, 25 mg of Novozymes 435 immobilized on acrylic resin are added. At 50 ° C, the suspension is shaken for 24 h. The pH of 7.5 of the batch is kept constant by adding 1 N NaOH solution. The suspension is then centrifuged, the supernatant decanted and concentrated on a rotary evaporator. The residue is chromatographed on silica gel. (Eluent system: 6 volumes of ethyl acetate to 3 volumes of isopropanol and 1 volume of water). A white solid was obtained.
α-Glucosyliertes MHET ist beispielhaft in Fig. 46 dargestellt. Weitere Versuchsergebnisse sind in Fig.47, Fig. 48 und in den folgenden Tabellen dargestellt. α-Glucosylated MHET is exemplified in FIG. Further experimental results are shown in Fig. 47, Fig. 48 and in the following tables.
NMR in CD3OD gemessen. NMR measured in CD 3 OD.
Tabelle 25: Signalzuordnung 1H-NMR-Spektrum von α-glucosyliertem MHET Table 25: Signal assignment 1 H-NMR spectrum of α-glucosylated MHET
Dublett doublet
Unter MeOH Under MeOH
-3.31 H-5 1 H -3.31 H-5 1 H
Peak peak
Tabelle 26: Signalzuordnung 13C-NMR-Spektrum von α-glucosyliertem MHET Table 26: Signal assignment 13 C-NMR spectrum of α-glucosylated MHET
(15) Polymerisation von MA-BHET-a-GIc (15) Polymerization of MA-BHET-α-Glc
Zu 2 ml DMSO werden 1 ml Wasser gegeben und 50 mg ΜΑ-ΒΗΕΤ-α-Glc und 1 mg K2OsS2. Diese Lösung wird 2 Stunden mit Stickstoff gespühlt. Dann wird die Reaktion verschlossen und 12 Stunden bei 50°C geschüttelt. Mittels Gefriertrocknung wurden die Lösemittel entfernt, dann wurde ein Teil des Rückstandes über Nacht in deuteriertem Methanol bei 50°C gelöst und ein 1H- NMR 400 MHz gemessen. Versuchsergebnisse sind in Fig.49 dargestellt.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT To 2 ml of DMSO are added 1 ml of water and 50 mg of ΜΑ-ΒΗΕΤ-α-Glc and 1 mg of K 2 OsS2. This solution is sparged with nitrogen for 2 hours. Then the reaction is sealed and shaken at 50 ° C for 12 hours. The solvents were removed by freeze-drying, then a portion of the residue was dissolved overnight in deuterated methanol at 50 ° C and measured 1 H NMR 400 MHz. Experimental results are shown in FIG. INDUSTRIAL APPLICABILITY
Die vorliegende Erfindung ist in vielfältiger Weise gewerblich anwendbar. Beispielsweise wird die Weiterverwendung von Abbau Produkten aus der Hydrolyse von PET in Form von Biohybridpolymeren ermöglicht. Gemäß der Erfindung haben Biohybridpolymere beispielsweise eine erhöhte Bioverträglichkeit, Kompostierbarkeit und/oder ermöglichen eine verbesserte Adhäsion von kultivierten Zellen auf Oberflächen.
The present invention is industrially applicable in a variety of ways. For example, the further use of degradation products from the hydrolysis of PET in the form of biohybrid polymers is made possible. For example, biohybrid polymers according to the invention have increased biocompatibility, compostability, and / or allow improved adhesion of cultured cells to surfaces.