KR100279227B1 - 방향족히드록시헤테로고리상카르복시산의미생물학적제조방법 - Google Patents

방향족히드록시헤테로고리상카르복시산의미생물학적제조방법 Download PDF

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Abstract

(a) 니코틴산 대 무기산의 몰비가 1:8인 니코틴산을 사용하고 모든 성장단계에서 상기 비로 유지되게하여 니코틴산을 이용하는 호기성 바이오매스를 생장시키고, 이어 (b) 하기 일반식(II)의 헤테로고리상 카르복시산을 상기 바이오매스를 사용하여 히드록시화시켜 하기 일반식(I)의 히드록시화 헤테로고리상 카르복시산을 미생물학적으로 제조하는 방법이 기재되어있다:
상기식에서,
R1은 수소원자 또는 할로겐 원자이고,
X는 질소원자 또는 CR2-관능기이며, 이때
R2는 수소원자 또는 할로겐 원자임.

Description

향족 히드록시 헤테로고리상 카르복시산의 미생물학적 제조방법
본 발명은 니코틴산 또는 이들의 가용성 염을 이용하는 호기성 바이오매스를 사용하여 적합한 헤테로고리상 카르복시산 또는 이들의 가용성 염으로 부터 하기 일반식(I)의 히드록시 헤테로고리상 카르복시산을 제조하기 위한 신규한 미생물학적 제조방법에 관한 것이다:
상기식에서,
R1은 수소원자 또는 할로겐 원자이고,
X는 질소원자 또는 CR2-관능기이며, 이때
R2는 수소원자 또는 할로겐 원자임.
이후 니코틴산이라는 용어는 이들의 가용성 염 뿐만 아니라 특히 이들의 수용성 염, 예컨대 니코틴산의 알칼리염인 니코틴산 나트륨을 의미한다.
이들 히드록시 헤테로고리상 카르복시산은 약제를 제조하기 위해 중요한 중간체이다. 예컨대 6-히드록시니코틴산은 5,6-디클로로니코틴산을 제조하기 위한 중요한 중간체(스위스 연방 특허 제 664 754호)이고, 또한 약제 활성성분의 출발물질(Setcliff 일행, J.of Chem. and Eng. Data, (1976), Vol.21, Nr.2, S.246)이다.
니코틴산을 히드록시화하여 6-히드록시니코틴산을 제조하는 미생물학적 방법의 공지 실행예는 유럽 특허 제 152 948호에 기재되어있다. 이 방법은 우선 효모추출액 존재하에서 니코틴산을 사용하여 미생물을 생장시킨 다음 실제로 형질전환시키기 위해 6-히드록시니코틴산으로의 니코틴산의 분해가 중지되는 니코틴산 추출물 농도를 선정함으로써 실행된다.
상기 방법은 효모 추출액의 존재하에서 니코틴산을 사용하여 미생물을 생장시키면 무세포 발효용액이 생장 또는 형질전환후에 상기 효소 추출액으로 감염되며, 이것은 분리된 6-히드록시니코틴산의 감염을 유발시킨다는 단점을 갖는다.
또 다른 단점은 특히 발효시 대량으로 감염되는 균일한(미생물학적으로 순수한) 미생물 배양물로 상기 방법을 수행한다는 것이다.
유럽특허 제 92110425.3호에는 피라진카르복시산으로 부터 5-히드록시피라진카르복시산을 제조하기 위한 미생물학적 방법이 기재되어있다.
상기 방법은 실제 히드록시화를 하기 전에 니코틴산의 알칼리염을 사용하여 균일한(미생물학적으로 순수한)미생물 배양물을 생장시킨다.
상기 방법은 마찬가지로 발효시 대량으로 감염되는 균일한(미생물학적으로 순수한)미생물 배양물로 상기 방법을 수행하는 단점을 갖는다.
본 발명의 과제는 상술한 결점을 해결하고 또 일반식(I)의 히드록시헤테로고리상 카르복시산을 제조하기 위한 간단하고 생태학적인 미생물학적 방법을 제공하는데 있다.
상기 과제는 특허청구 범위 제 1항에 따른 신규 방법에 의해 해결된다.
본 발명의 방법은,
a) 니코틴산 대 무기산의 몰비가 1:8인 니코틴산 및 무기산을 사용하고 모든 성장단계에서 상기 비로 유지되게하여 니코틴산을 이용하는 호기성 바이오매스를 성장시키고, 이어 b) 하기 일반식(II)의 헤테로고리상 카르복산 또는 이들의 가용성 염을 상기 바이오매스를 사용하여 히드록시화시켜 소망하는 일반식(I)의 히드록시화 최종 생성물을 수득하는 것으로 실행될 수 있다:
상기식에서,
R1및 X는 상기 정의한 바와 같다.
"니코틴산 또는 이들의 염을 이용하는 호기성 바이오매스 성장"이라는 용어는 이후 다음을 의미한다:
호기성 조건하에서 상술한 몰비의 니코틴산-무기산을 침전물에 접종배양하여 니코틴산을 이용하는 호기성 바이오매스, 즉 니코틴산을 함유하는 탄소-, 질소- 및 에너지원으로 사용하고 산소 존재하에서 생장하는 바이오매스를 얻는다.
접종물로서는 여러 나라로 부터 얻은 토양시편, 예컨대 스페인 산탄더에 있는 시립공원의 토양 또는 스위스 연방 피스프 옆 피스페르터미넨의 포도원 토양이 사용될 수 있다.
상술한 방법에 속한 본 발명에 따른 방법의 차이는 균일한 (미생물학적으로 순수한) 미생물 배양물을 사용하지 않고 혼합배양물로 부터 존재하는 바이오매스를 사용하여 실행되는 점이다.
니코틴산 대 무기산의 몰비, 즉 세포 현탁시키기 위한 니코틴산과 무기산으로된 혼합물의 부가는 모든 성장단계에서 니코틴산 대 무기산의 몰비가 1:8로 유지되도록 실행된다.
무기산으로서는 예컨대 황산, 염산, 질산 또는 인산이 사용되며, 황산이 바람직하다.
바이오매스가 생장하는 동안(단계 a) 니코틴산 대 황산의 몰비가 3:5가 보증되도록, 즉 생장시키기 위해 황산 1몰당 3 내지 5몰의 니코틴산을 사용하여 혼합물 부가를 실행하는 것이 유리하다. 생장시키기 위해 1몰의 황산에 대하여 4 내지 5몰의 니코틴산을 사용하는 것이 바람직하다.
니코틴산을 이용하는 호기성 바이오매스의 생장은 통상적으로 무기염 배지중에서, 바람직하게는 하기 표 1에 수록된 조성을 갖는 무기염 배지중에서 실행된다.
바이오매스의 생장은 pH5 내지 9, 바람직하게는 pH 6 내지 8에서 실행되는 것이 바람직하다.
바이오매스가 생장하는 동안 온도는 15 내지 50℃, 바람직하게는 25 내지 40℃ 사이가 효과적이다.
바이오매스의 생장은 통상적으로 0.5시간 내지 3일 동안 실행한다.
생장단계에 있는 이들 조건하에서 슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans)종 DSM 7205, 또는 슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans)종 DSM 7203, 또는 알칼리게네스 파애칼리스(Alcaligenes faecalis) 종 DSM 7204 또는 DSM 7202의 미생물 또는 이들의 혼합물을 적당히 증균배양한다.
미생물 DSM 7205, DSM 7203, DSM 7204 및 DSM 7202는 부다페스트 조약에 의거하여 독일 브라운 슈바이크 데-3300, 마쉐로더베크 1베에 소재하는 Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH에 1992년 8월 13일 기탁되었다.
이들 미생물은 문헌에 공지되어있지 않으므로 본 발명의 구성요소이기도 하다. DSM 7202 미생물은 분류적 의미이지 동일시 또는 속의 부수적 의미는 아니다.
미생물 슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans) DSM 7205, DSM 7203 및 알칼리게네스 파애칼리스(Alcaligenes faecalis) DSM 7204의 분류학적 특징은 하기에 기재되어 있다.
슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans) DSM 7205의 분류학적 기술
본 종의 특징
세포 형태 간균
폭㎛ 0.8 내지 0.9
길이㎛ 1.5 내지 9.0
운동성 +
편모 극성1
그램-반응 -
3% KOH를 사용한 용균 +
아미노펩티다제(Cerny) +
포자 -
산화 효소 +
카탈라제 +
생장
혐기성 -
37/41℃ +/-
pH 5.7 -
Mac-Conkey's 한천 +
SS-한천 +
세트리미드-한천 +
테스토스테론 -
색소
확산되지 않음 -
확산됨 -
형광성 -
피오시아닌 -
산발생(OF-시험)
글루코오스 호기성 ?
글루코오스 혐기성 -
글루코오스 알칼리성 +
글루코오스로 부터 가스발생 -
산 발생
글루코오스로 부터 -
프룩토오스로 부터 +
크실로오스로 부터 -
아도니트로 부터 -
L-아라비노오스로 부터 -
셀로비오스로 부터 -
덜시트로 부터 -
글리세롤로 부터 +
m-이노시트로 부터 -
락토오스로 부터 -
말토오스로 부터 -
라피노오스로 부터 -
L-람노오스로 부터 -
살리신으로 부터 -
D-소르비트로 부터 -
사카로오스로 부터 -
트레할로오스로 부터 -
에탄올로 부터 +
덜시트로 부터 -
ONPG/PNPG -
ADH -
VP -
인돌 -
NO3로 부터 NO2생성 +
페닐알라닌데스아미나제 W
사카로오스로 부터 레반형성 -
레시티나제 -
우레아제 -
가수분해
녹말 -
젤라틴 -
카제인 W
DNA -
트윈 80 +
Asculin -
PHB -
티로신분해 +
기질 이용성
아세테이트 +
아디페이트 +
카프레이트 +
시트레이트 +
글리콜레이트 +
레불리네이트 +
말레이트 +
말로네이트 +
페닐아세테이트 +
L-아라비노오스 -
프룩토오스 +
글루코오스 -
만노오스 -
말토오스 -
D-크실로오스 -
만니톨 +
글루코네이트 +
2-케토글루코네이트 +
N-아세틸글루코사민 -
L-세린 -
퀴네이트 +
D, L-트립토판 +
L-타르타레이트 +
아세트아미드 +
α-아미노부티레이트 +
에탄올 W
슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans) DSM 7203의 분류학적 기술
본 종의 특징
세포 형태 간균
폭㎛ 0.8 내지 1.0
길이㎛ 2.6 내지 6.0
운동성 +
편모 극성1
그램-반응 -
3% KOH를 사용한 용균 +
아미노펩티다제(Cerny) +
포자 -
산화 효소 +
카탈라제 +
생장
혐기성 -
37/41℃ +/-
pH 5.7 -
Mac-Conkey's 한천 +
SS-한천 +
세트리미드-한천 +
테스토스테론 -
색소
확산되지 않음 -
확산됨 -
형광성 -
피오시아닌 -
산발생(OF-시험)
글루코오스 호기성 ?
글루코오스 혐기성 -
글루코오스 알칼리성 +
글루코오스로 부터 가스발생 -
산 발생
글루코오스로 부터 -
프룩토오스로 부터 +
크실로오스로 부터 -
아도니트로 부터 -
L-아라비노오스로 부터 -
셀로비오스로 부터 -
덜시트로 부터 -
글리세롤로 부터 +
m-이노시트로 부터 -
락토오스로 부터 -
말토오스로 부터 -
라피노오스로 부터 -
L-람노오스로 부터 -
살리신으로 부터 -
D-소르비트로 부터 -
사카로오스로 부터 -
트레할로오스로 부터 -
에탄올로 부터 -?
덜시트로 부터 -
ONPG/PNPG -
ADH -
VP -
인돌 -
NO3로 부터 NO2생성 +
페닐알라닌데스아미나제 W
사카로오스로 부터 레반형성 -
레시티나제 -
우레아제 -
가수분해
녹말 -
젤라틴 -
카제인 +
DNA -
트윈 80 +
Asculin -
PHB -
티로신분해 +
기질 이용성
아세테이트 +
아디페이트 +
카프레이트 +
시트레이트 +
글리콜레이트 +
레불리네이트 +
말레이트 +
말로네이트 +
페닐아세테이트 +
L-아라비노오스 -
프룩토오스 +
글루코오스 -
만노오스 -
말토오스 -
D-크실로오스 -
만니톨 +
글루코네이트 +
2-케토글루코네이트 +
N-아세틸글루코사민 -
L-세린 -
퀴네이트 +
D, L-트립토판 +
L-타르타레이트 +
아세트아미드 +
α-아미노부티레이트 W
에탄올 +
알칼리게네스 파애칼리스(Alcaligenes faecalis) DSM 7204의 분류학적 기술
본 종의 특징
세포 형태 간균
폭㎛ 0.6 내지 0.8
길이㎛ 1.0 내지 2.0
운동성 +
편모 주모성
그램-반응 -
3% KOH를 사용한 용균 +
아미노펩티다제(Cerny) +
산화 효소 +
카탈라제 +
생장
혐기성 -
37/41℃ +/-
pH 5.7 -
Mac-Conkey's 한천 +
SS-한천 +
세트리미드-한천 +
색소
확산되지 않음 -
확산됨 -
형광성 -
피오시아닌 -
산발생(OF-시험)
글루코오스 호기성 ?
글루코오스 혐기성 -
글루코오스 알칼리성 +
글루코오스로 부터 가스발생 -
산 발생
D-글루코오스로 부터 -
D-프룩토오스로 부터 +
D-크실로오스로 부터 -
ONPG/PNPG -
ADH -
VP -
인돌 -
NO3로 부터 NO2생성 +
탈질소반응 -
페닐알라닌데스아미나제 -
사카로오스로 부터 레반형성 -
레시티나제 -
우레아제 -
가수분해
녹말 -
젤라틴 -
카제인 -
DNA -
트윈 80 -
Asculin -
티로신분해 +
기질 이용성
아세테이트 +
아디페이트 -
카프레이트 +
시트레이트 +
글리콜레이트 +
레불리네이트 -
D-말레이트 +
말로네이트 +
페닐아세테이트 +
L-아라비노오스 -
D-프룩토오스 -
D-글루코오스 -
D-만노오스 -
말토오스 -
D-크실로오스 -
만니트 -
글루코네이트 -
2-케토글루코네이트 +
N-아세틸글루코사민 -
L-세린 -
이하에서 히드록시화는 헤테로고리상 카르복시산(기질)과 그의 염, 예컨대 수용성 알칼리 염의 히드록시화를 의미한다.
실제 형질전환(히드록시화)시키기 위해 바이오매스를 생장시킨 후 당해업자 통상의 방식으로 분리하거나 또는 히드록시화시키기 위해 헤테로고리상 카르복시산[일반식(II)]을 직접적으로 생장한 바이오매스에 부가한다.
헤테로고리상 카르복시산(기질)의 실제의 히드록시화는 생장하고 있지 않은 세포를 사용하여 당해업자의 통상의 방식으로 실행한다.
헤테로고리상 카르복시산의 실제 히드록시화 반응은 생장단계에서 증균배양된 슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans)종 DSM 7205, 슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans)종 DSM 7203, 알칼리게네스 파애칼리스(Alcaligenes faecalis) 종 DSM 7204 또는 DSM 7202의 미생물 또는 이들의 혼합물을 사용하여 실행된다.
기질로서는 니코틴산, 피라진카르복시산 또는 이들의 할로겐화된 유도체가 사용될 수 있다. 니코틴산 또는 피라진카르복시산의 할로겐화 유도체로서는 5-클로로니코틴산, 4-클로로니코틴산 또는 6-클로로피라진카르복시산이 사용될 수 있다. 니코틴산을 6-히드록시니코틴산으로 또는 피라진카르복시산을 5-히드록시피라진카르복시산으로 히드록시화시키는 것이 바람직하다.
형질전환용 기질은 연속적으로 또는 불연속적으로 부가될 수 있다. 기질 부가는 발효기중에서의 기질 범위가 20중량%, 바람직하게는 15중량%를 넘지 않는 것이 적당하다.
히드록시화 반응을 실행하기 위해 배지로서는 당해업자에게 통상적인 것이 사용될 수 있고, 바람직하게는 표 1에 기재된 무기염 배지 또는 표 4에 기재된 A-N 배지가 사용된다.
형질 전환은 통상적으로 500㎚에서의 광학밀도(OD550) 또는 650㎚에서의 광학밀도(OD550)가 5 내지 100인 세포를 사용하여 실행한다.
형질전환은 pH5 내지 9, 바람직하게는 6.5 내지 7.5 및 15 내지 50℃, 바람직하게는 25 내지 35℃의 온도에서 실행되는 것이 적합하다.
5 내지 24시간의 통상의 전환기간 후, 일반식(I)에 따른 히드록시화 헤테로고리상 카르복시산을 무세포 발효액으로 산성화시키거나 또는 용해하기 어려운 염 형태로 침전시키는 등 당해업자의 통상의 방식으로 단리한다.
특히, 히드록시화 헤테로고리상 카르복시산으로서 6-히드록시니코틴산 또는 5-히드록시피라진 카르복시산을 단리한다.
[실시예 1]
(a) 바이오매스의 생장
작용부피 15리터의 발효기내의 비멸균 무기염 배지(표1)에서 pH 7.0 및 30℃ 온도 및 5 내지 20리터/분의 통기율에서 리터당 1g의 니코틴산을 사용하여 발효를 실행한다. pH를 조절하기 위해 307g의 니코틴산(2.5몰), 49g(0.5몰)의 H2SO4및 1리터의 물로된 수성 현탁액 형태의 산을 발효기의 덮개에 고정된, 교반기를 갖춘 용기로 부터 공기압에 의해 조절되는 볼밸브를 통하여 배지에 첨가한다. 스위스 연방 피스프의 정수설비(표 2)로 부터 얻은 침전물500㎖를 발효기에 접종한다. 36시간 후에 발효기를 1리터 까지 비우고 신선한 배지를 채운다. 24시간, 48시간 및 72시간 후에 상기 과정을 반복한다.
b) 히드록시화(6-히드록시니코틴산의 제조)
550㎚에서 5 내지 20의 광학밀도가 얻어지면, 분광광도계로 특이적 6-히드록시니코틴산의 성장율을 측정하기 위해 바이오매스를 첨가한다. 이것을 위해 바이오매스를 먼저 0.9%(w/v) NaCl 용액으로 1회 세척한다. 그리고나서, 6.5g의 니코틴산/리터, 10.1g의 KH2PO4/리터 및 4.0g의 K2HPO4/리터, pH 7.0으로 된 용액 2990㎕를 함유하고 있는 30℃로 예열된 석영 용기(1㎝광 통과거리)에 10㎕의 상기 세포 현탁액을 첨가한다. 그리고나서, 550㎚에서 용기의 흡광을 측정한 다음 동일한 용기로 부터 분당 295㎚에서 흡광의 선형 증가를 산출한다.
비활성도(U)는 하기식에 따라 정해진다:
스위스 연방, 체르마트 정수설비의 침전물, 피스페르터미넨 지역의 토양 및 Lac de Joux 지역의 토양 그리고 스페인 산탄더 지역의 토양(표2)으로 발효를 반복한다.
[실시예 2]
5-히드록시피라진카르복시산의 제조
발표 4, 5 및 5(표 2)로 부터 바이오매스를 원심분리시키고, 0.9%(w/v)NaCl 용액으로 1회 세척한다. 0.5몰(70g)의 피라진카르복시산-암모늄염(pH 7.0)을 포함하는 1리터 용액에 세포를 적당히 재현탁시킨다. 650㎚에서 광학밀도는 20이다. pH 7.0 및 30℃의 온도, 호기성 조건하에서 16시간을 배양한 후, UV분광계를 이용하여 피라진카르복시산을 5-히드록시피라진카르복시산으로의 정량적인 전환을 측정한다. 5-히드록시피라진카르복시산의 형성은 휴지상태가 아닌 미생물을 사용하여 실행한다.
대조용으로, 5-히드록시피라진의 공업적 제조에 특히 적합한 슈도모나스 아시도보란스 D3(DSM 4746)을 상기 기재된 바와같이 성장시킨다음 유럽특허 92110425.3호에 기재된 방법으로 전화 반응을 실행한다. 그 결과를 하기 표 2에 수록한다.
[표 1: 무기염의 배지의 조성]
MgCl2.6H2O 0.8 g/ℓ
CaCl20.16 g/ℓ
Na2SO40.25 g/ℓ
K3PO4.2H2O 0.7 g/ℓ
Na2PO4.12H2O 2.4 g/ℓ
SLF 1.0 g/ℓ
FeFDTA 15.0 g/ℓ
무기염 배지중의 미량원소(SLF)의 조성은 다음과 같다;
KOH 15.0 g/ℓ
EDTANa2.2H2O 100.0 g/ℓ
ZnSO4.7H2O 9.0 g/ℓ
MnCl2.4H2O 4.0 g/ℓ
H3BO32.7 g/ℓ
CoCl2.6H2O 1.8 g/ℓ
CuCl2.2H2O 1.5 g/ℓ
NiCl2.6H2O 0.18 g/ℓ
Na2MoO4.2H2O 0.2 g/ℓ
FeEDTA의 조성은 다음과 같다:
EDTA Na2.2H2O 5 g/ℓ
FeSO4.7H2O 2 g/ℓ
(모두 부가한 후, 용액의 pH는 7.0으로 된다).
[표 2]
습득지:
(1) 스위스연방 피스프의 Fa.LONZA 지역의 정수설비로 부터 얻은 침전물
(2) 스위스 연방 Lac de Joux, Le Sentier 지역의 강가의 토양
(3) 스위스 체르마트 지역의 정수설비의 침전물
(4) 스위스 피스프에 있는 피스페르터미넨 지역의 포도원의 토양
(5) 스페인 산탄더 지역의 시립 공원의 토양
[실시예 3 내지 6]
실시예 1a)에 따라 생장한 바이오매스는 다음과 같은 순수한 미생물일 수 있다:
.슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans) DSM 7205
.슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans) DSM 7203
.알칼리게네스 파애칼리스(Alcaligenes faecalis) DSM 7204
. DSM 7202의 미생물
이들 미생물을 하기 조건하에서 생장시키고 니코틴산을 6-히드록시니코틴산으로 히드록시화시키기 위해 부가한다.
그 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 5리터의 A-N 배지(표 4)가 포함된 7리터 들이 발효기중, 30℃ 및 pH 7.0에서 리터당 2g의 니코틴산 나트륨을 사용하여 상기 미생물을 생장시킨다. pH를 조절하기 위해 5N NaOH와 8.5%(v/v) H3PO4를 사용한다. 18시간의 성장후 발효액에 추가로 리터당 2g의 니코틴산나트륨을 부가한다. 지수 성장단계의 세포가 발견되면 발효를 중지시키고 원심분리에 의해 배지로 부터 미생물을 분리한다. 이 세포를 0.27몰(40g)의 니코틴산나트륨(pH 7.0)을 포함하는 500㎖ 용액에 적당히 현탁시킨다. 광학밀도는 20이다. 니코틴산을 6-히드록시니코틴산으로 히드록시화하는 것은 분광광도계로 관찰한다(표3).
[표 3]
[표 4 : A-N 배지]
(용액의 pH는 7.0으로 된다.)

Claims (10)

  1. (a) 니코틴산 또는 이들의 가용성 염 대 무기산의 몰비가 1:8인 니코틴산 또는 이들의 염 및 무기산을 사용하고 모든 성장단계에서 상기 비로 유지되게하여 니코틴산 또는 이들의 가용성 염을 이용하는 슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans)종 DSM 7205 및/또는 슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans)종 DSM 7203 및/또는 알칼리게네스 파애칼리스(Alcaligenes faecalis) 종 DSM 7204 및/또는 DSM 7202의 미생물로부터 선택되는 호기성 미생물을 생장시키고, 이어 (b) 하기 일반식(II)의 헤테로고리상 카르복시산 또는 이들의 가용성 염을 상기 미생물을 사용하여 히드록시화시켜 하기 일반식(I)의 히드록시화 헤테로고리상 카르복시산을 미생물학적으로 제조하는 방법:
    상기식에서,
    R1은 수소원자 또는 할로겐 원자이고,
    X는 질소원자 또는 CR2-관능기이며, 이때
    R2는 수소원자 또는 할로겐 원자임.
  2. 제1항에 있어서, (a) 단계에서 니코틴산 또는 이들의 가용성 염 대 황산의 몰비가 3;5가 보증되도록 황산이 무기산으로 사용된 방법.
  3. 제1항 또는 제 2 항에 있어서,
    (b) 단계에서 헤테로고리상 카르복시산인 니코틴산 또는 이들의 가용성 염을 6-히드록시니코틴산으로 히드록시화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, (b) 단계에서 헤테로 고리상 카르복시산인 피라진카르복시산 또는 이들의 가용성 염을 5-히드록시파리진카르복시산으로 히드록시화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, (a) 단계의 생장 및 (b) 단계에서의 히드록시화가 15 내지 50℃ 온도 및 pH 5 내지 9에서 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 니코틴산 또는 이들의 가용성 염을 이용하는 슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans)종 DSM 7205의 미생물.
  7. 니코틴산 또는 이들의 가용성 염을 이용하는 슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans)종 DSM 7205 및/또는 슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans)종 DSM 7203 및/또는 알칼리게네스 파애칼리스(Alcaligenes faecalis) 종 DSM 7204 및/또는 DSM 7202의 미생물을 사용하여 히드록시화를 실행하는 것을 특징으로 하는 니코틴산의 히드록시화를 통한 6-히드록시니코틴산의 제조방법.
  8. 니코틴산 또는 이들의 가용성 염을 이용하는 슈도모나스 아시도보란스(Pseudomonas acidovorans)종 DSM 7203의 미생물.
  9. 니코틴산 또는 이들의 가용성 염을 이용하는 알칼리게네스 파애칼리스(Alcaligenes faecalis) 종 DSM 7204의 미생물.
  10. 니코틴산 또는 이들의 가용성 염을 이용하는 알칼리게네스 파애칼리스(Alcaligenes faecalis) 종 DSM 7202의 미생물.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI922125A (fi) * 1991-06-21 1992-12-22 Lonza Ag Mikrobidogiskt foerfarande foer framstaellning av 5-hydroxipyrazinkarboxylsyra
JP3275353B2 (ja) * 1992-02-26 2002-04-15 三菱化学株式会社 ６−ヒドロキシ含窒素６員環化合物の製造方法
US5760236A (en) * 1994-11-25 1998-06-02 Lonza, Ltd. Di and trisubstituted pyridines
US5763232A (en) * 1996-02-15 1998-06-09 Mitsubishi Chemical Corporation Method for producing 3-hydroxy nitrogen-containing six-membered cylic compound
KR20070010527A (ko) * 2005-07-19 2007-01-24 주식회사 엘지화학 6환 질소함유 화합물의 위치 선택적 수산화반응을 촉매하는미생물 및 이를 이용한 수산화된 6환 질소함유 화합물의제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4738924A (en) * 1984-02-22 1988-04-19 Lonza Ltd. Method for the production of 6-hydroxynicotinic acid

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH658866A5 (de) * 1984-02-21 1986-12-15 Lonza Ag Verfahren zur herstellung von 6-hydroxynikotinsaeure.
CH664754A5 (en) * 1985-06-25 1988-03-31 Lonza Ag 5,6-di:chloro-nicotinic acid prodn. - by reacting 6-hydroxy-nicotinic acid with acid chloride, reacting prod. with chlorine, then with acid chloride and hydrolysing prod
IN170700B (ko) * 1989-12-20 1992-05-02 Lonza Ag
JPH0740951B2 (ja) * 1991-03-30 1995-05-10 池田食研株式会社 微生物による含窒素複素環化合物の水酸化物の製造方法
FI922125A (fi) * 1991-06-21 1992-12-22 Lonza Ag Mikrobidogiskt foerfarande foer framstaellning av 5-hydroxipyrazinkarboxylsyra
JP3275353B2 (ja) * 1992-02-26 2002-04-15 三菱化学株式会社 ６−ヒドロキシ含窒素６員環化合物の製造方法
JPH05276967A (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 Mitsubishi Kasei Corp ６−ヒドロキシ含窒素６員環化合物の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4738924A (en) * 1984-02-22 1988-04-19 Lonza Ltd. Method for the production of 6-hydroxynicotinic acid

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Publication number Publication date
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EP0556465A3 (en) 1994-07-06

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