HU220465B1 - Microbiological process for production of 6-hydroxinicotinic acid - Google Patents

Microbiological process for production of 6-hydroxinicotinic acid Download PDF

Info

Publication number
HU220465B1
HU220465B1 HU9903431A HU9903431A HU220465B1 HU 220465 B1 HU220465 B1 HU 220465B1 HU 9903431 A HU9903431 A HU 9903431A HU 9903431 A HU9903431 A HU 9903431A HU 220465 B1 HU220465 B1 HU 220465B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
acid
dsm
nicotinic acid
glucose
biomass
Prior art date
Application number
HU9903431A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HU9903431D0 (en
Inventor
Klaus Heinzmann
Andreas Kiener
Markus Rohner
Original Assignee
Lonza Ag.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lonza Ag. filed Critical Lonza Ag.
Priority claimed from HU9203843A external-priority patent/HU217419B/en
Publication of HU9903431D0 publication Critical patent/HU9903431D0/en
Publication of HU220465B1 publication Critical patent/HU220465B1/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

A találmány tárgya eljárás 6-hidroxi-nikotinsav előállításáranikotinsavból mikrobiológiai úton, oly módon, hogy a hidroxilezéstnikotinsavat vagy annak oldható sóját hasznosító Pseudomonasacidovorans DSM 7205 és/vagy Pseudomonas acidovorans DSM 7203 és/vagyAlcaligenes faecalis DSM 7204 törzzsel és/vagy DSM 7202 letéti számúmikroorganizmussal végzik. ŕThe present invention relates to a process for the preparation of 6-hydroxynicotinic acid from a nicotinic acid microbiologically, such that the Pseudomonasacidovorans DSM 7205 and / or Pseudomonas acidovorans DSM 7203 and / or Alcaligenes faecalis DSM 7204 and / or DSM 7202 are utilized with the use of Pseudomonasacidovorans acid or soluble salt thereof. ŕ

Description

A találmány 6-hidroxi-nikotinsav új mikrobiológiai előállítási eljárására vonatkozik, a nikotinsavból vagy annak vízoldható sójából kiindulva, nikotinsavat vagy annak vízoldható sóját hasznosító aerob biomassza vagy az izolált új törzsek segítségével.The present invention relates to a novel microbiological process for the preparation of 6-hydroxynicotinic acid, starting from nicotinic acid or its water soluble salt, using aerobic biomass utilizing nicotinic acid or its water soluble salt or isolated novel strains.

A továbbiakban nikotinsav sóján, különösen vízoldható sóján a nikotinsav alkálifémsóját, például a nátrium-nikotinátot értjük.Hereinafter, the salt, especially the water soluble salt of nicotinic acid, is understood to mean an alkali metal salt of nicotinic acid, for example sodium nicotinate.

A 6-hidroxi-nikotinsav fontos közbenső terméke az 5,6-diklór-nikotinsav (CH 664 754 számú szabadalmi leírás) előállításának, amely maga is gyógyászati hatóanyagok kiindulási vegyülete [Setcliff et al., J. of Chem. and Eng. Data, 21, 2, 246 (1976)].6-Hydroxy-nicotinic acid is an important intermediate for the preparation of 5,6-dichloro-nicotinic acid (CH 664 754), which is itself a starting compound for pharmaceuticals (Setcliff et al., J. of Chem. And Eng. 21, 2, 246 (1976)].

A nikotinsavnak mikrobiológiai úton történő hidroxilezését 6-hidroxi-nikotinsavvá például az EP 152 948 számú szabadalmi leírásban ismertetik. A leírás szerint mikroorganizmusokat szaporítanak nikotinsavval élesztőkivonat jelenlétében, és ezt követi a tulajdonképpeni bioátalakítás, amikor is a kiindulási anyagként alkalmazott nikotinsav koncentrációját úgy választják meg, hogy az megakadályozza a 6-hidroxi-nikotinsav lebomlását.Microbiological hydroxylation of nicotinic acid to 6-hydroxynicotinic acid is described, for example, in EP 152 948. Microorganisms are described as being multiplied with nicotinic acid in the presence of yeast extract, followed by the actual bio-conversion, whereby the concentration of the starting nicotinic acid is chosen so as to prevent the degradation of 6-hydroxynicotinic acid.

Ennek az eljárásnak az a hátránya, hogy a nikotinsavat hasznosító mikroorganizmus szaporítása élesztőkivonat jelenlétében történik, ami a szaporítás, illetve a bioátalakítás után a sejtmentes fermentációs oldatot szennyezi, és ami az izolált 6-hidroxi-nikotinsav szennyezettségéhez vezet.The disadvantage of this process is that the microorganism utilizing the nicotinic acid is propagated in the presence of a yeast extract which contaminates the cell-free fermentation solution after propagation or bio-conversion and leads to contamination of the isolated 6-hydroxynicotinic acid.

További hátrányt jelent, hogy ezt az új eljárást egységes (biológiailag tiszta) mikroorganizmuskultúrával hajtják végre, amely különösen nagyléptékű fermentáció esetén fertőződhet.A further disadvantage is that this new process is carried out with a uniform (biologically pure) culture of microorganisms, which can be contaminated especially with large-scale fermentation.

A találmány feladata ezeknek a hátrányoknak a kiküszöbölése és egyszerű, ökologikus mikrobiológiai eljárások kidolgozása a 6-hidroxi-nikotinsav előállítására.It is an object of the present invention to overcome these drawbacks and to develop simple, ecological microbiological methods for the preparation of 6-hydroxynicotinic acid.

Ezt a feladatot a találmány szerinti, új eljárással oldottuk meg.This object is solved by the new process according to the invention.

A találmány szerint úgy járunk el, hogyAccording to the invention, the process is carried out by:

a) nikotinsavat hasznosító aerob biomasszát nikotinsav és egy ásványi sav (1-8):1 mólarányú elegyével szaporítunk, miközben ezt a mólarányt a szaporítás teljes időtartama alatt fenntartjuk, majda) The aerobic biomass utilizing nicotinic acid is propagated by a mixture of nicotinic acid and a mineral acid (1-8): 1 in a molar ratio while maintaining this molar ratio throughout the propagation period, and

b) a nikotinsavat vagy annak oldható sóját ezzel a biomasszával a kívánt hidroxilezett végtermékké alakítjuk.b) converting the nicotinic acid or its soluble salt into the desired hydroxylated end product with this biomass.

„Nikotinsavat vagy annak sóját hasznosító biomassza szaporítása” kifejezésen a következőt értjük: amennyiben például szennyvíziszap-inokulumból a megadott mólarányú nikotinsavval és ásványi savval aerob körülmények között biomasszát szaporítunk, akkor nikotinsavat hasznosító aerob biomasszát kapunk, azaz olyan biomasszát, amely nikotinsav, mint egyetlen szén-, nitrogén- és energiafonás felhasználásával, oxigén jelenlétében szaporodik.The term "growth of biomass utilizing nicotinic acid or a salt thereof" means that if, for example, a given molar ratio of nicotinic acid and mineral acid is aerobically grown from a sewage sludge inoculum, a single aerobic biomass utilizing nicotinic acid, e.g. , using nitrogen and energy spinning in the presence of oxygen.

Inokulumként különböző országokból származó talajmintákat alkalmazhatunk, mint például a santanderi (Spanyolország) városi parkból származó talajt vagy a vispi (Svájc) Visperterminben lévő szőlő talaját.As inoculum, soil samples from different countries can be used, such as the soil from Santander (Spain) city park or the vineyard soil in Visper (Switzerland) in Vispertermin.

A korábbiakban említett eljárásoktól eltérően a találmány szerinti eljárást nemcsak egységes (biológiailag tiszta) mikroorganizmus kultúrával, hanem keverék kultúrából álló biomasszával is végrehajthatjuk.Unlike the methods mentioned above, the process of the present invention can be carried out not only with a single (biologically pure) microorganism culture but also with a mixture culture biomass.

A nikotinsavnak az ásványi savhoz viszonyított mólaránya (1-8):1, azaz a nikotinsavból és az ásványi savból álló elegyet úgy adjuk a sejtszuszpenzióhoz, hogy a szaporítás teljes időtartama alatt a nikotinsavnak az ásványi savhoz viszonyított mólaránya (1-8):1 érték között legyen.The molar ratio of nicotinic acid to mineral acid (1-8): 1, i.e., the mixture of nicotinic acid and mineral acid is added to the cell suspension so that the molar ratio of nicotinic acid to mineral acid (1-8) is maintained throughout the growth period. between.

Ásványi savként alkalmazhatunk például kénsavat, sósavat, salétromsavat vagy foszforsavat, előnyösen kénsavat használunk.Suitable mineral acids are, for example, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid or phosphoric acid, preferably sulfuric acid.

Az elegy beadagolása célszerűen a biomassza szaporítása [az a) lépés] alatt oly módon történik, hogy a nikotinsavnak az ásványi savhoz viszonyított mólaránya (3-5):1 érték között legyen. Vagyis a szaporításhoz kénsav mólonként célszerűen 3-5 mól nikotinsavat használunk. A szaporítást előnyösen 1 mól kénsavra számítva 4-5 mól nikotinsawal végezzük.Preferably, the mixture is added during the biomass propagation (step a) so that the molar ratio of nicotinic acid to mineral acid is (3-5): 1. That is, for propagation, 3-5 moles of nicotinic acid per mole of sulfuric acid are preferably used. The propagation is preferably carried out with 4-5 moles of nicotinic acid per mole of sulfuric acid.

A nikotinsavat hasznosító aerob biomasszát a szokásos módon ásványi sókat tartalmazó közegben szaporítjuk, előnyösen az 1. táblázatban leírt ásványi sókat tartalmazó közegben.The aerobic biomass utilizing the nicotinic acid is routinely grown in a medium containing mineral salts, preferably in the medium described in Table 1.

A biomassza szaporítása pH 5-9 értéken, előnyösen pH 6-8 értéken történik.The biomass is propagated at pH 5-9, preferably at pH 6-8.

A biomassza szaporításának a hőmérséklete célszerűen 15-50 °C, előnyösen 25-40 °C.The temperature for biomass propagation is preferably 15-50 ° C, preferably 25-40 ° C.

A biomassza szaporítása általában 0,5-3 nap időtartam alatt történik.Biomass is usually propagated over a period of 0.5 to 3 days.

Ilyen körülmények között célszerűen Pseudomonas acidovorans DSM 7205 vagy Pseudomonas acidovorans DSM 7203 vagy Alcaligenes faecalis DSM 7204 mikroorganizmusokat vagy a DSM 7202 letéti számú mikroorganizmust vagy ezek keverékét dúsítjuk.Under these conditions, the microorganisms Pseudomonas acidovorans DSM 7205 or Pseudomonas acidovorans DSM 7203 or Alcaligenes faecalis DSM 7204 or the microorganism DSM 7202 or mixtures thereof are preferably enriched.

A DSM 7205, DSM 7203, DSM 7204 és DSMDSM 7205, DSM 7203, DSM 7204 and DSM

7202 letéti számú mikroorganizmust a Budapesti Szerződés szerint 1992. 08.13-án helyeztük letétbe a Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH-nál (a Mikroorganizmusok és Sejtkultúrák Német Gyűjteménye Kft.-nél), Mascheroderweg lb, D-3300 Braunschweig.No. 7202 was deposited with the Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures) on 13.08.1992, Mascheroderweg lb, D-3300 Braunschweig.

Ezek a mikroorganizmusok még nem ismertek az irodalomból. A DSM 7202 jelű mikroorganizmust még nem tudtuk taxonómiailag azonosítani és nemzetségbe sorolni.These microorganisms are not yet known in the literature. The microorganism DSM 7202 was not yet taxonomically identifiable and genus-specific.

A Pseudomonas acidovorans DSM 7205, DSMA Pseudomonas acidovorans DSM 7205, DSM

7203 és az Alcaligenes faecalis DSM 7204 mikroorganizmusok taxonómiáját az alábbiakban közöljük.The taxonomy of microorganisms 7203 and DSM 7204 of Alcaligenes faecalis is described below.

A Pseudomonas acidovorans DSM 7205 taxonómiai leírása A törzs tulajdonságai A sejt alakja pálcika szélesség pm 0,8-0,9 hosszúság pm 1,5-9,0Taxonomic description of Pseudomonas acidovorans DSM 7205 Strain characteristics Cell shape rod width pm 0.8-0.9 long pm 1.5-9.0

Mozgékonyság +Mobility +

Forma poláris alak 1Shape polar shape 1

Gram-reakciók Lízis 3%-os KOH-val +Gram Reactions Lysis with 3% KOH +

Aminopeptidáz (Cemy) +Aminopeptidase (Cemy) +

Spórák Oxidáz +Spores Oxidase +

Kataláz +Catalase +

HU 220 465 BlHU 220 465 Bl

Szaporodás reproduction citrát citrate + + anaerob anaerobic - - glikolát glycolate + + 37/41 °C 37/41 ° C + + levulinát levulinate + + pH 5,7 pH 5.7 - - malát malate + + Mac - Conkey - Agar Mac - Conkey - Agar + + 5 malonát 5 graces + + SS-Agar SS Agar + + fenil-acetát phenylacetate + + Cetrimid-Agar Cetrimide-agar + + L-arabinóz L-arabinose - - Tesztoszteron testosterone - - fruktóz fructose + + Pigmentek pigments glükóz glucose - - nem diffundáló non-diffusing - - 10 mannóz 10 mannose - - diffundáló diffusing - maltóz maltose fluoreszkáló fluorescent - - D-xilóz D-xylose - - piocianin pyocyanin - - mannit mannitol + + Sav (OF-teszt) Acid (OF test) glukonát gluconate + + glükózból aerob glucose is aerobic ? ? 15 2-keto-glukonát 15 2-keto-gluconate + + glükózból anaerob glucose is anaerobic - - N-acetil-glükóz-amin N-acetyl-glucosamine - - glükózból alkalikus glucose is alkaline + + L-szerin L-serine - - Gáz glükózból Gas from glucose Quinat QUINN + + Savak acids D,L-triptofán D, L-Tryptophan + + glükózból glucose - - 20 L-tartarát 20 L-tartrate + + fruktózból fructose + + acetamid acetamide + + xilózból xylose - - a-amino-butirát a-amino butyrate + + adonitból adonitból - - etanol ethanol w w L-arabinózból L-arabinose - - A Pseudomonas acidovorans DSM A Pseudomonas acidovorans DSM cellobiózból cellobiose - - 25 miai leírása 25 miai description dulcitból dulcitol - - A törzs tulajdonságai Characteristics of the strain glicerinből glycerol + + A sejt alakja Cell shape pálcik stick m-inozitból m-inositol - - szélesség gm width gm 0,8-1, 0.8-1, laktózból lactose - - hosszúság gm length gm 2,6-6, 2.6 to 6, maltózból maltose - - 30 Mozgékonyság 30 Mobility + + raffinózból raffinose - - Forma Form poláris al polar al L-ramnózból L-rhamnose - - Gram-reakciók Gram reactions szalicinból salicin - - Lízis 3%-os KOH-val Lysis with 3% KOH + + D-szorbitból D-sorbitol - - Aminopeptidáz (Cemy) Aminopeptidase (Cemy) + + szacharózból sucrose - - 35 Spórák 35 Spores - - trehalózból trehalose - - Oxidáz oxidase + + etanolból ethanol + + Kataláz catalase + + dulcitból dulcitol - - Szaporodás reproduction ONPG/PNPG ONPG / PNPG - - anaerob anaerobic - - ADH ADH - - 40 37/41 °C 40 37/41 ° C +/- +/- VP VP - - pH 5,7 pH 5.7 - - Indol indole - - Mac-Conkey-Agar Mac-Conkey Agar + + NO2 NO3-bólNO 2 from NO 3 + + SS-Agar SS Agar + + Fenil-alanin-dezamináz Phenylalanine deaminase w w Cetrimid-Agar Cetrimide-agar + + Levan szacharózból Levan from sucrose - - 45 Tesztoszteron 45 Testosterone Lecitináz lecithinase - - Pigmentek pigments Uráz Uráz - - nem diffundáló non-diffusing - - Hidrolízis hydrolysis diffundáló diffusing - keményítőből starch - - fluoreszkáló fluorescent - - zselatinból gelatin - - 50 piocianin 50 piocianin - - kazeinből casein w w Sav (OF-teszt) Acid (OF test) DNA-ból DNA from - - glükózból aerob glucose is aerobic ? ? Tween 80-ból Tween 80 + + glükózból anaerob glucose is anaerobic - - eszkulinból eszkulinból - - glükózból alkalikus glucose is alkaline + + PHB-ből PHB out - - 55 Gáz glükózból 55 Gas from glucose - - Tirozinlebomlás Tirozinlebomlás + + Savak acids Szubsztráthasznosítás Szubsztráthasznosítás glükózból glucose - - acetát acetate + + fruktózból fructose + + adipát adipate + + xilózból xylose - - kaprát caprate + + 60 adonitból Of 60 adonites - -

HU 220 465 BIHU 220 465 BI

L-arabinózból cellobiózból dulcitból glicerinből + m-inozitból + laktózból maltózból raffinózból L-ramnózból szalicinból D-szorbitból szacharózból trehalózból etanolból -?L-arabinose, cellobiose, dulcitol, glycerol + m-inositol + lactose, maltose, raffinose, L-rhamnose, salicin, D-sorbitol, sucrose, trehalose, ethanol -?

dulcitból ONPG/PNPGdulcite ONPG / PNPG

ADHADH

VPVP

Indolindole

NO2 NO3-bólNO 2 from NO 3 + + Fenil-alanin-dezamináz Phenylalanine deaminase w w Levan szacharózból Levan from sucrose - - Lecitináz lecithinase - - Uráz Uráz - Hidrolízis hydrolysis keményítőből starch - - zselatinból gelatin - - kazeinből casein + + DNA-ból DNA from - - Tween 80-ból Tween 80 + + eszkulinból eszkulinból - - PHB-ből PHB out - Tirozinlebomlás Tirozinlebomlás + + Szubsztráthasznosítás Szubsztráthasznosítás acetát acetate + + adipát adipate + + kaprát caprate + + citrát citrate + + glikolát glycolate + + levulinát levulinate + + malát malate + + malonát malonate + + fenil-acetát phenylacetate + + L-arabinóz L-arabinose - - fruktóz fructose + + glükóz glucose - - mannóz mannose - - maltóz maltose - - D-xilóz D-xylose - - mannit mannitol + + glukonát gluconate + + 2-keto-glukonát 2-keto-gluconate + + N-acetil-glükóz-amin N-acetyl-glucosamine - - L-szerin L-serine - - Quinat QUINN + + D,L-triptofán D, L-Tryptophan + + L-tartarát L-tartrate + + acetamid acetamide + + a-amino-butirát a-amino butyrate w w etanol ethanol + +

Az Alcaligenes faecalis DSM 7204 taxonómiai le írásaTaxonomic description of Alcaligenes faecalis DSM 7204

A törzs tulajdonságaiCharacteristics of the strain

A sejt alakja pálcika szélesség pm 0,6-0,8 hosszúság pm 1,0-2,0The cell shape of the rod is width pm 0.6-0.8 long pm 1.0-2.0

Mozgékonyság +Mobility +

Forma peritrichForm peritrich

Gram-reakciók Lízis 3%-os KOH-val +Gram Reactions Lysis with 3% KOH +

Aminopeptidáz (Cemy) +Aminopeptidase (Cemy) +

Oxidáz +Oxidase +

Kataláz +Catalase +

Szaporodás anaerobReproduction anaerobic

37/41 °C +/+ pH 5,737/41 ° C + / + pH 5.7

Ma-Conkey-Agar +Ma-Conkey-Agar +

SS-Agar +SS-Agar +

Cetrimid-Agar +Cetrimid-Agar +

Pigmentek nem diffundáló diffundáló fluoreszkáló piocianin Sav (OF-teszt) glükózból aerob ?Pigments non-diffusing diffusing fluorescent piocyanic acid (OF-test) glucose aerobic?

glükózból anaerob glükózból alkalikus +from glucose anaerobic glucose alkaline +

Gáz glükózból SavakGas from glucose Acids

D-glükózból D-fruktózból +D-glucose D-fructose +

D-xilózbólD-xylose

ONPG/PNPGONPG / PNPG

ADHADH

VPVP

Indolindole

NO2 NOj-ból +NO 2 from NOj +

Denitrálás Fenil-alanin-dezaminázDenitration Phenylalanine deaminase

Levan szacharózból Lecitináz Uráz Hidrolízis keményítőből zselatinból kazeinből DNA-bólLevan from sucrose Lecithinase Urase Hydrolysis from starch from gelatin to casein from DNA

Tween 80-ból eszkulinbólTween of 80 esculin

Tirozinlebomlás +Tyrosine degradation +

Szubsztráthasznosítás acetát + adipát kaprát + citrát + glikolát + levulinát D-malát +Substrate utilization acetate + adipate caprate + citrate + glycolate + levulinate D-malate +

HU 220 465 Bl malonát + fenil-acetát +EN 220 465 B1 malonate + phenylacetate +

L-arabinóz D-fruktózL-arabinose D-fructose

D-glükózD-glucose

D-mannóz maltóz D-xilóz mannit glukonát 2-keto-glukonát +D-mannose maltose D-xylose mannitol gluconate 2-keto-gluconate +

N-acetil-glükóz-amin L-szerinN-acetylglucosamine L-serine

A továbbiakban a hidroxilezendó nikotinsav és sói, mint például vízoldható alkálifém sói az eljárás szubsztrátját képezik.Hereinafter, the nicotinic acid to be hydroxylated and its salts, such as water-soluble alkali metal salts, are the substrate of the process.

A szaporítás után, a tulajdonképpeni bioátalakítás (hidroxilezés) céljából a biomasszát a szakember számára ismert módon elválasztjuk, vagy a hidroxilezendő nikotinsavat közvetlenül a dúsított biomasszához adjuk.After propagation, for biomass conversion (hydroxylation), the biomass is separated in a manner known to those skilled in the art, or the nicotinic acid to be hydroxylated is added directly to the enriched biomass.

A nikotinsav (szubsztrát) tulajdonképpeni hidroxilezése szakember számára ismert módon nem szaporodó sejtekkel történik.The actual hydroxylation of nicotinic acid (substrate) is carried out in a manner known to those skilled in the art by non-proliferating cells.

A nikotinsav tulajdonképpeni hidroxilezése a szaporítási szakaszban feldúsított Pseudomonas acidovorans DSM 7205, Pseudomonas acidovorans DSM 7203, Alcaligenes faecalis DSM 7204 törzzsel vagy DSM 7202 letéti számú mikroorganizmussal vagy ezek keverékével történik. Ennek során a szubsztrátként alkalmazott nikotinsavat 6-hidroxi-nikotinsavvá alakítjuk.The actual hydroxylation of the nicotinic acid is carried out with the microorganism Pseudomonas acidovorans DSM 7205, Pseudomonas acidovorans DSM 7203, Alcaligenes faecalis DSM 7204 or DSM 7202 enriched in the growth phase or a mixture thereof. In this process, the nicotinic acid used as a substrate is converted to 6-hydroxynicotinic acid.

A bioátalakítás során a szubsztrátot folyamatosan vagy szakaszosan adagolhatjuk. A szubsztrátadagolás célszerűen úgy történik, hogy mennyisége a fermentorban ne legyen több, mint 20, előnyösen 15 tömeg0/®.During the bio-conversion, the substrate may be added continuously or intermittently. The szubsztrátadagolás preferably takes place in that the amount of the fermenter is not more than 20, preferably 0 to 15 wt / ®.

A hidroxilezéskor szakember számára ismert közeget alkalmazhatunk, előnyösen az 1, táblázatban leírt ásványi sókat tartalmazó közegben vagy a 3. táblázatban ismertetett A-N-közegben hidroxilezünk.Hydroxylation can be carried out using media known to those skilled in the art, preferably hydroxylated in the medium containing the mineral salts described in Table 1 or in the A-N media described in Table 3.

A bioátalakítást általában olyan sejtekkel végezzük, amelyeknek optikai sűrűsége 550 nm-nél (OD550) vagy 650 nm-nél (OD650) 5-100 közötti.Biodegradation is generally performed with cells having an optical density at 550 nm (OD 550 ) or 650 nm (OD 650 ) of 5-100.

A bioátalakítást célszerűen pH 5-9, előnyösen 6,5-7,5 értéken és célszerűen 15-50 °C, előnyösen 25-35 °C hőmérsékleten hajtjuk végre.The biotransformation is conveniently carried out at pH 5-9, preferably 6.5-7.5, and preferably 15-50 ° C, preferably 25-35 ° C.

A szokásos 5-24 órás reakcióidő eltelte után a hidroxilezett nikotinsavat szakember számára ismert módszerekkel izolálhatjuk, például a sejtmentes fermentációs oldat megsavanyításával vagy nehezen oldódó sók formájában történő kicsapással.After a typical reaction time of 5-24 hours, the hydroxylated nicotinic acid can be isolated by methods known to those skilled in the art, for example by acidifying the cell-free fermentation solution or precipitating it in the form of sparingly soluble salts.

1. példa (a) A biomassza szaporításaExample 1 (a) Growth of biomass

A fermentálást nem steril ásványi sót tartalmazó közegben (1. táblázat) 1 g/1 nikotinsavval, 15 liter munkatérfogatú fermentorban, pH 7 értéken, 30 °C hőmérsékleten 5-20 1/perc levegőbevitellel hajtottuk végre. A pH szabályozására csak 307 g (2,5 mól) nikotinsavat, 49 g (0,5 mól) kénsavat és 1 liter vizet tartalmazó vizes szuszpenziót használtunk. A pH szabályozását úgy végeztük, hogy a fenti összetételű vizes szuszpenziót a fermentor fedeléhez erősített, keverővei ellátott edényből pneumatikusan vezérelt golyós szelepen át adagoltuk a közegbe. A fermentlevet a svájci Visp (2. táblázat) szennyvíztisztító berendezéséből származó 500 ml szennyvíziszappal oltottuk be. 36 óra elteltével a fermentort 1 liter térfogatig kiürítettük és friss közeggel töltöttük fel. További 24,48 és 72 óra múltán az itt leírt fermentációt megismételtük.Fermentation was performed in a non-sterile mineral salt medium (Table 1) with 1 g / L nicotinic acid in a 15 L fermentor, pH 7, at 30 ° C and 5-20 L / min air. An aqueous suspension containing only 307 g (2.5 moles) of nicotinic acid, 49 g (0.5 moles) of sulfuric acid and 1 liter of water was used to control the pH. The pH was adjusted by adding an aqueous suspension of the above composition from a vessel fitted with a stirrer to the fermenter lid via a pneumatically controlled ball valve. The fermentation broth was inoculated with 500 ml of sewage sludge from a wastewater treatment plant in Visp, Switzerland (Table 2). After 36 hours, the fermentor was emptied to 1 liter and filled with fresh medium. After a further 24.48 hours and 72 hours, the fermentation described herein was repeated.

(b) Hidroxilezés (6-hidroxi-nikotinsav előállítása)(b) Hydroxylation (Preparation of 6-hydroxynicotinic acid)

A biomasszát akkor használtuk fel, amikor az optikai sűrűség 550 nm-nél elérte az 5-20 közötti értéket, hogy mérni tudjuk a 6-hidroxi-nikotinsav képződésének a sebességét. Ezért a biomasszát először 0,9%-os (tömeg/térfogat) NaCl-oldattal egyszer mostuk. Ezután 10 μΐ sejtszuszpenziót adagoltunk egy 30 °C hőmérsékletűre előmelegített kvarcküvettába (1 cm fényút), amely 2990 μΐ 7,0 pH értékű, 6,5 g/1 nikotinsavat, 10,1 g/1 K2HPO4-ot és 4,0 g/1 KH2PO4-ot tartalmazó oldatot tartalmazott. Ezután mértük a küvetta abszorpcióját 550 nm-nél, majd számítottuk 295 nm/perc-nél ugyanezen küvetta abszorpciójának lineáris növekedését. A specifikus aktivitást (U) a következő képlet alapján határoztuk meg:The biomass was used when the optical density at 550 nm reached 5-20 to measure the rate of formation of 6-hydroxynicotinic acid. Therefore, the biomass was first washed once with 0.9% (w / v) NaCl. Subsequently, 10 μΐ of cell suspension was added to a quartz cuvette (1 cm light path) preheated to 30 ° C containing 2990 μΐ pH 7.0, 6.5 g / l nicotinic acid, 10.1 g / 1 K 2 HPO 4 and 4, It contained a solution containing 0 g / l KH 2 PO 4 . The absorbance of the cuvette was then measured at 550 nm and the linear increase in absorbance at 295 nm / min was calculated. Specific activity (U) was determined by the following formula:

A295 nm-60 U= OD550 nmpercA295 nm-60 U = OD 550 nm per minute

A fermentálást megismételtük Zermattból, Svájc származó szennyvíziszap mintával, Visperterminből, Lac de Jouxból, Svájc és Santanderből, Spanyolország (2. táblázat) származó talajmintákkal.Fermentation was repeated with soil samples from Zermatt, Switzerland, sewage sludge from Vispertermin, Lac de Joux, Switzerland and Santander, Spain (Table 2).

2-5. példa2-5. example

Az l.a) példa szerint szaporított biomasszából a következő mikroorganizmusokat dúsíthattuk:The following microorganisms were enriched from the biomass grown according to Example 1 (a):

- Pseudomonas acidovorans DSM 7205- Pseudomonas acidovorans DSM 7205

- Pseudomonas acidovorans DSM 7203- Pseudomonas acidovorans DSM 7203

- Alcaligenes faecalis DSM 7204- Alcaligenes faecalis DSM 7204

- DSM 7202 letéti számú mikroorganizmus- DSM 7202 Microorganisms

Ezeket a mikroorganizmusokat az alább ismertetendő körülmények között szaporítottuk és a nikotinsav 6-hidroxi-nikotinsawá történő hidroxilezésére alkalmaztuk.These microorganisms were grown under the conditions described below and used to hydroxylate nicotinic acid to 6-hydroxynicotinic acid.

Az eredményeket a 2. táblázatban foglaltuk össze.The results are summarized in Table 2.

A mikroorganizmusokat 7 liter térfogatú fermentorban szaporítottuk. A fermentor 5 liter A-N-közeget (4. táblázat) és literenként 2 g nátrium-nikotinátot tartalmazott. A szaporítást 30 °C hőmérsékleten pH 7,0 értéken hajtottuk végre. A pH szabályozására 5N nátriumhidroxidot és 8,5% (v/v) foszforsavat használtunk. 18 óra eltelte után a fermentációs oldatot literenként 2 g nátrium-nikotinátot tartalmazó oldattal egészítettük ki. Amikor a sejtek a szaporodás exponenciális szakaszába értek, leállítottuk a fermentálást, és a mikroorganizmusokat centrifugálással elválasztottuk a közegtől. Ezután a sejteket 500 ml 0,27 mól (40 g) nátrium-nikotinátot tartalmazó oldatban, pH 7,0 értéken újra szuszpendáltuk. Ekkor az optikai sűrűség 20 értékű volt. A nikotinsav hidroxilezését 6-hidroxi-nikotinsavvá spektrofotometriásán követtük (2. táblázat).The microorganisms were grown in a 7 liter fermenter. The fermenter contained 5 liters of A-N medium (Table 4) and 2 g of sodium nicotinate per liter. The propagation was carried out at 30 ° C at pH 7.0. 5N sodium hydroxide and 8.5% (v / v) phosphoric acid were used to control the pH. After 18 hours, the fermentation solution was supplemented with a solution containing 2 g of sodium nicotinate per liter. When the cells reached the exponential stage of growth, the fermentation was stopped and the microorganisms were separated from the medium by centrifugation. Cells were then resuspended in 500 ml of 0.27 mol (40 g) sodium nicotinate at pH 7.0. At this time, the optical density was 20. The hydroxylation of nicotinic acid to 6-hydroxynicotinic acid was followed spectrophotometrically (Table 2).

HU 220 465 BIHU 220 465 BI

2. táblázatTable 2

Példa száma Example number 0,27 mól nikotinsav (500 ml-ben) hidroxilezéséhez szükséges idő (óra) Time (hours) for hydroxylation of 0.27 moles of nicotinic acid (in 500 ml) A sejtmentes oldat megsavanyítása után izolált 6-hidroxi-nikotinsav mennyisége The amount of 6-hydroxynicotinic acid isolated after acidification of the cell-free solution A nikotinsavra vonatkoztatott kihozatal (%) Yield in nicotinic acid (%) 2. DSM 7202 •i Second DSM 7202 • i 22 22 17,5 g (0,11 mól) 17.5 g (0.11 mol) 41 41 DSM 7203 4. DSM 7203 4th 9 9 30,1 g (0,22 mól) 30.1 g (0.22 mol) 80 80 DSM 7204 5. DSM 7205 DSM 7204 5th DSM 7205 10 10 28,1 g (0,2 mól) 28.1 g (0.2 mol) 73 73 5 5 32,0 g (0,23 mól) 32.0 g (0.23 mol) 85 85

3. táblázatTable 3

Összetétel composition Koncentráció (mg/1) Concentration (Mg / 1) Na2HPO4 Well 2 HPO 4 2000 2000 KH2PO4 KH 2 PO 4 1000 1000 NaCl NaCl 3000 3000 MgCl2.6H2OMgCl 2 .6H 2 O 400 400 CaCl2.2H2OCaCl 2 .2H 2 O 14,5 14.5 FeCl3.6H2OFeCl 3 .6H 2 O 0,8 0.8 Piridoxal-hidroklorid Pyridoxal hydrochloride 10-10-3 10-10-3 Riboflavin riboflavin 5-10-3 5-10-3 Nikotinsavamid nicotinamide 5 ÍO-3 5 IO- 3 T iamin-hidroklorid Thiamine hydrochloride 2-10-3 2-10-3 Biotin biotin 2-10-3 2-10-3 Pantoténsav pantothenic acid 5-10-3 5-10-3

Összetétel composition Koncentráció (mg/1) Concentration (Mg / 1) p-Amino-benzoát p-aminobenzoate 5-10-3 5-10-3 Folsav folic Acid 2 10-3 2 10-3 B12 vitamin Vitamin B12 5-10-3 5-10-3 ZnSO4.7H2OZnSO 4 .7H 2 O 100-10-3 100-10-3 MnCl2.4H2OMnCl 2 .4H 2 O 90-10-3 90-10-3 H3BO3 H 3 BO 3 300-10-3 300-10-3 CoC12.6H2OCoC1 2 .6H 2 O 200-10-3 200-10-3 CuC12.2H2OCuCl 2 .2H 2 O ío-ίο-3 ío-ίο- 3 NiCl2.6H2ONiCl 2 .6H 2 O 20-10-3 20-10-3 Na2MoO4.2H2ONa 2 MoO 4 .2H 2 O 30-10-3 30-10-3 EDTANa2.2H2OEDTANa 2 .2H 2 O 5-10-3 5-10-3 FeSO4.7H2OFeSO 4 .7H 2 O 2-10-3 2-10-3 (Az oldat pH-ját 7,0 értékre állítottuk be.) (The pH of the solution was adjusted to 7.0.)

SZABADALMI IGÉNYPONTPatent Claim Point

Claims (1)

Eljárás 6-hidroxi-nikotinsav előállítására nikotinsav hidroxilezésével, azzal jellemezve, hogy a hidroxilezést nikotinsavat vagy annak oldható sóját tartalmazó Pseu- 45 domonas acidovorans DSM 7205 és/vagy Pseudomonas acidovorans DSM 7203 és/vagy Alcaligenes faecalis DSM 7204 törzzsel és/vagy DSM 7202 letéti számú mikoorganizmussal végezzük.Process for the preparation of 6-hydroxynicotinic acid by hydroxylation of nicotinic acid, characterized in that the Pseudomonas acidovorans DSM 7205 and / or Pseudomonas acidovorans DSM 7203 and / or Alcaligenes faecalis DSM 7204 and / or Pseudomonas acidovorans DSM 7204 and / or soluble salts thereof are prepared. number of microorganisms.
HU9903431A 1991-12-05 1992-12-04 Microbiological process for production of 6-hydroxinicotinic acid HU220465B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH357291 1991-12-05
HU9203843A HU217419B (en) 1991-12-05 1992-12-04 Microbiological method for production of hydroxil-group substituted aromatic heterocyclic carbonic acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU9903431D0 HU9903431D0 (en) 1999-12-28
HU220465B1 true HU220465B1 (en) 2002-02-28

Family

ID=25693343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9903431A HU220465B1 (en) 1991-12-05 1992-12-04 Microbiological process for production of 6-hydroxinicotinic acid

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU220465B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HU9903431D0 (en) 1999-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK173310B1 (en) Process for the preparation of 2-keto-L-gulonic acid, microorganism strains and cultures thereof and a process for free
CA1168999A (en) Method for preparing 2,5-diketo-d-gluconic acid
JPH078235B2 (en) Pseudogluconobacter oxidizer
CA1171807A (en) Production of muconic acid
US5151351A (en) Process for the production of 6-hydroxynicotinic acid
US5182197A (en) Microbiological process for the production of 6-hydroxypicolinic acid
IE54704B1 (en) Process for preparing 2-keto-l-gulonic acid
US4859592A (en) Production of picolinic acid and pyridine products via pseudomonas
HU217419B (en) Microbiological method for production of hydroxil-group substituted aromatic heterocyclic carbonic acid
US4731328A (en) Process for the production of muconic acid
HU220465B1 (en) Microbiological process for production of 6-hydroxinicotinic acid
US5270203A (en) Biologically pure culture of Alcaligenes faecalis DSM 6335
US5352592A (en) Microbiological process for the production of 5-hydroxypyrazinecarboxylic acid
CA1186254A (en) Construction of microorganisms
US5264361A (en) Microbiological process for the production of 6-hydroxypicolinic acid
US5238830A (en) Microbiological process for the production of 6-hydroxypicolinic acid
CA2062667C (en) Microbiological process for the production of 6-hydroxynicotinic acid
US5268294A (en) Alcaligenes faecalis strains useful for the microbiological process for the production of 6-hydroxypicolinic acid
US5234819A (en) Method for preparing 2,5-diketo-D-gluconic acid
HU219855B (en) Microbial process for the preparation of heteroaromatic carbonic acids by microorganisms of the genus alcaligenes
US5264362A (en) Microbiological process for the production of 6-hydroxynicotinic acid
US4916067A (en) Method for the preparation of sorbic acid by oxidizing 2,4-hexadienal with a microorganism
US5026648A (en) Microbial culture having catechol 1,2-oxygenase activity
JP2004208644A (en) New methanol-assimilating microorganism and method for producing l-serine by using the same
JPS6150598B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee