NO811992L - Fremgangsmaate for enzymatisk fremstilling av hydrogenperoksyd samtidig med oksydasjon av d-glukose - Google Patents

Fremgangsmaate for enzymatisk fremstilling av hydrogenperoksyd samtidig med oksydasjon av d-glukose

Info

Publication number
NO811992L
NO811992L NO811992A NO811992A NO811992L NO 811992 L NO811992 L NO 811992L NO 811992 A NO811992 A NO 811992A NO 811992 A NO811992 A NO 811992A NO 811992 L NO811992 L NO 811992L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
hydrogen peroxide
stated
glucose
keto
oxidase
Prior art date
Application number
NO811992A
Other languages
English (en)
Inventor
Saul Lewis Neidleman
William Frederick Amon Jr
John Geigert
Original Assignee
Cetus Corp
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 Cetus Corp filed Critical Cetus Corp
Publication of NO811992L publication Critical patent/NO811992L/no

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0065—Oxidoreductases (1.) acting on hydrogen peroxide as acceptor (1.11)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/56—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/62—Three oxygen atoms, e.g. ascorbic acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H7/00—Compounds containing non-saccharide radicals linked to saccharide radicals by a carbon-to-carbon bond
    • C07H7/02—Acyclic radicals
    • C07H7/027—Keto-aldonic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0006—Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02—Oxygen as only ring hetero atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02—Oxygen as only ring hetero atoms
    • C12P17/06—Oxygen as only ring hetero atoms containing a six-membered hetero ring, e.g. fluorescein
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/02—Monosaccharides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P3/00—Preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/58—Aldonic, ketoaldonic or saccharic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt fremgangsmåter hvor det fremstilles hydrogenperoksyd og mer spesielt vedrører oppfinnelsen en samtidig foregående prosess for fremstilling av dette peroksyd og fremstilling av et nyttig koprodukt og ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er det nyttige koprodukt 2-keto-D-glukonsyre (betegnet i henhold til Fischer-konvensjonen, W. Pigman et al, The Carbohydrates, Chemistry and Biochemistry, Bind IA, 22 (1972).
Mange industrielle prosesser anvender hydrogenperoksyd som en reaksjonskomponent. I enkelte tilfeller er bruk av separat fremstilt hydrogenperoksyd, enten i konsentrert eller i fortynnet form, mulig og praktisk. Der er imidlertid tilfeller hvor bruk av separat fremstilt hydrogenperoksyd er uønsket, enten pga. høy pris (for isolering og konsentrering, rensing, hen-ting, transport eller håndtering) eller_pga. betrakt-ninger med hensyn til fremgangsmåter/bruk. I f.eks. den
...siste forbindelse blir enkelte enzymer som anvendes
ved enzymatiske omdannelsesprosesser som krever hydrogenperoksyd som oksygenkilde skadelig påvirket ved selve hydrogenperoksydet. Dette er pga. at hydrogenperoksyd kan oksydere visse kritiske punkter i enkelte enzym-molekyler slik at deres funksjon skades og deres effek-tivitet nedsettes.
Av de nevnte grunner, under visse betingelser, er det nyttig å tilveiebringe en fremgangsmåte, for' fremstilling av hydrogenperoksyd idet denne prosess drives i forbindelse med en' annen' presess som anvender hydrogenperoksydet .
Denne^ih^situ - utvikling av hydrogenperoksyd kan formes slik at hydrogenpeoroksydet anvendes ' i omtrent den samme takt som det utvikles slik at det unngås oppsamling i større mengder av hydrogenperoksyd. Fremgangsmåter for utvikling av hydrogenperoksyd som er kjent fra tidligere foreslått teknikk er imidlertid typisk ikke-økonomisk lønnsomme..
I US-Patentskrift 4.247.641 beskrives en fremgangsmåte for fremstilling av hydrogenperoksyd som også (via glukoson) gir det nyttige koprodukt D-fruktose.
Denne prosess har vært anvendt med hell i kombinasjon med en enzymatisk prosess for fremstilling av epoksyder fra alkener ( via halohydrinet ) og som anvender det hydrogenperoksyd som utvikles ved fruktoseprosessen som en kilde for oksygen i epoksyderingsprosessen. Denne kombinasjon av prosesser drives riktignok med hell, men det ville være ønskelig for å øke markeds-fleksibiliteten hvis alternative kommersielle koprodukter også kunne fremstilles.
Det er følgelig et formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret koprosess for fremstilling av en kilde for hydrogenperoksyd sammen med et nyttgi kjemisk koprodukt av høy kommersiell verdi, i kombinasjon med en prosess som anvender hydrogenperoksyd samtidig med at den nevnte koprosess fremstiller hydrogenperoksyd sammen med et nyttig bi-produkt. En slik koprosess kan gi høye utbytter av hydrogenperoksyd.
Andre formål for oppfinnelsen vil fremgå for den sak-, kyndige fra den etterfølgende beskrivelse tatt i forbindelse med de vedføyde tegninger, hvori
Fig. 1 er en skjematisk illustrasjon av en foretrukket utførelsesform for fremgangsmåten i henhold til opp-
finnelsen, og
fig. 2 er en skjematisk illustrasjon av en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen.
Oppfinnelsen tilveiebringer' generelt i kombinasjon med en prosess som anvender hydrogenperoksyd, en koprosess som. virker som en kilde for hydrogenperoksydet og tilveiebringer sammen med dette et nyttig koprodukt.
Ved glukose oksyderes enzymatisk ved et av de første eller andre karbonatomer til å fremstille hydrogenperoksyd og et mellomprodukt. Det annet av de første og andre karbonatomer i mellomproduktet blir så enzymatisk oksydert til å frembringe hydrogenperoksyd, og 2-keto-D-glukonsyre. Ved en form av oppfinnelsen er mellomproduktet D-glukoson. Ved en annen form av oppfinnelsen er mellomproduktet D-glukon >- ' 6: - «--lakton. I det siste tilfellet frembringes 2-keto-D-glukonsyren som en blanding med D-iso askorbinsyre.
Med mer spesiell henvisning til fig. 1 vises der en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen. Den nederste vannrette linje i fig. 1 representerer en prosess som forbruker hydrogenperoksyd. Typisk vil denne prosess være slik at tilsetninger av tidligere isolert'hydrogenperoksyd er uøkonomisk eller på annen måte uønsket. Et eksempel på en slik fremgangsmåte næres i US-Patentskrift 4.247.641. I dette patentskrift beskrives en fremgangsmåte for fremstilling av epoksyder eller glykoler fra olefiner. Et olefin blandes i kontakt
med en reaksjonsblanding av et halogenerende enzym,
et oksydasjonsmiddel og en kilde for halogenidion,
i en tilstrekkelig periode til å omdanne olefinet til et halohydrin. Halohydrinet omdannes så^til etepoksyd eller glykol. Typisk er oksydasjonsmidlet hydrogenperoksyd.
Et enzymsystem foreslås for bruk ved prosessen
beskrevet i det nevnte patentskrift for insitu-utvikling av hydrogenperoksyd. Slike enzymsystemer er vel kjent for den fagkyndige og inkluderer glukose 1 oksydase i nærvær:av glykose, og metanoloksydase i nærvær av metanol. Enzymet for hydrogenperoksyd ut-viklingssystemet kan være tilstede i ikke-immobilisert eller immobilisert tilstand.
Med insitu utvikling av hydrogenperoksyd under anvendelse av glukose 1 oksydase eller metanoloksydase, inkluderer koproduktene det glukono-1,- fr '- •.l-a-kton<-. ( i tilfellet med glukose 1 oksydase) og formaldehyd ( I tilfellet med metanol oksydase). Selv om hver av disse koprodukter er kommersielt nyttige, kan det skjønnes kommersiell, bruk av fremgangsmåten for fremstilling av epoksyder og glykoler i stor skala kunne resultere i en mengde fremstilt koprodukt ved hjelp av utviklingen av hydrogenperoksyd som ville overstige markedsbehovet i vesentlig grad.
Som tidligere nevnt'±>eskriver US-Patentskrift 4.247.641 en koprosess som kan anvendes med epoksyd- og glykol-fremstillingsprosessen beskrevet i det nevnte US-Patent-skrif t 4.247.641 og som i tillegg til hydrogenperoksydet frembringer D-fruktose.
Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse er ment anvendt som en koprosess parallelt med og samtidig med en prosess som utnytter hydrogenperoksyd. I tillegg til insitu utvikling av-hydrogenperoksyd frembringer fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen 2-keto-D-glukonsyre. Fremstillingen av 2-keto-D-glukonsyre i kommersiell målestokk har hittil hatt økonomiske begrensninger.
De hittil anvendte prosesser frembringer 2-keto-D-glukonsyre fra D-glukose ved fermentering ved Pseudomonas-arter, V.F. Peiffer et al, Tnd.' Eng.
Chem., 50:1009-12 (1958), eller ved fermentering
med Serratia marcescens ( se US-Patentskrift 3.282.795).
Selv om omdannelsehastigheter og isolerte utbytter
av disse kjente prosesser er høye, kastes ved disse prosesser det verdifulle og nyttige koprodukt, nemlig hydrogenperoksyd. 2-keto-D-glukonsyre har en rekke forskjellige kommersielle anvendelser.. Som kalsium-saltet anvendes,'den i fotografien, spesielt i frem-kaller .ISar.CTenséthinger-' •. og den kan også lett omdannes til andre kommersielt nyttige produkter som furfural,
se P.P. Regna et al. , J.' Amer. Chem. Soc. 66:246-50
(1944), videre D-iso-askorbinsyre, se H. Faubl et al., Carhohy^ dr_^' '_Re's'. ,'"'63 : 315-17 (1978), videre D-arabinose se A.N. Hall et al. , Biochem. J. , '60: 271-74 (1955)
og D-ribulose. Den er også nyttig som et konserverings-middel for mat, se C. Ratzkowski et al., Can. Inst.
Food Sel. Technql. 'Jour. / 10: 215-218 (1977).
Ved den foretrukne utførelsesform for oppfinnelsen
som vist i fig. 1 anvender prosessen D-glukose som et utgangsmaterial. D-glukose kan oppnås fra en hvilken som helst av en rekke forskjellige forholdsvis billige kilder. I- det første trinn av koprosessen i henhold til oppfinnelsen omsettes D-glukose med luft eller oksygen ved det annet karbonatom til å bevirke en enzymatisk katalysert oksydasjon. Dette første trinn frembringer mellomproduktet D-glukoson og i tillegg hydrogenperoksyd. Denne reaksjon gjennomføres foretrukket i en vandig løsning vedoomtrent nøytral pH men kan gjennomføres innenfor pH-området på fra omtrent 3 til omtrent 8 ved bruk av. passende buffere ved annen pH-kontroll. Foretrukket gjennomføres om-dannelsen ved vanlig temperatur men den kan gjennomføres
o innenfor et temperaturområde på fra omtrent 15 C til omtrent 65°C. Trykkforholdene er foretrukket atmos-færiske men kan dreie seg om trykkkfra under til over atmosfæretrykket.
Kjente enzymer som har evnen til å katalysere denne reaksjon er glukose 2 oksydase eller pyranose 2 oksydase.
Pyranose 2 oksydase fremstilles av mikroorganismen Polyporus obtusus og glukose-2-oksydase fremstilles av Basidioycete Oudemansiella mucida. Mikroorganismene kan dyrkes i omrørt neddykket kultur ved romtemperatur ved forskjellige metoder. Ytterligere detaljer vedrørende kildene for fremstillingen av disse enzymer er beskrevet i det nevnte US-Patentskrift 4.247.641.
Foretrukket anvendes enzymene i en immobilisert form, selv om fri-enzymer også kan anvendes. Fremgangsmåter for enzym-immobilisering er godt kjent av fagkyndige og består i å reagere en oppløsning av enzymet med en av en lang rekke overflatebehandlede eller ubehand-lede organiske og uorganiske bærere. Blant disse nevnes polyakrylamid, etylenmaleinsyre-kopolymerer, metakrylbaserte polymerer, $oly pep tider. 3tyr.enbaser.ter polymerer, agarose, cellulose, dekstran, silisium-oksyd, porøse glasskuler, trekull eller karbonblack,'hydroksy-appatitt og aluminium- eller titan-hydroksyd. Enzymer i denne form har forbedret stabilitet, for-lenget levetid og brukbarhet og kan bedre gjenvinnes.Reaksjoner under anvendelse av immobiliserte enzymer kan gjennomføres i kolonner eller reaksjonstanker eller andre passende reaktorer.
Etter fremstillingen av mellomproduktet D-glukoson foregår en ytterligere reaksjon hvori D'-glukosonet oksyderes ved det første karbonatom ved en enzymatisk katalysert oksydasjon til å danne hydrogenperoksyd og 2-keto-D-glukonsyre. Selv om den tidligere kjente teknikk ikke rapporterer noen' slik reaksjon, er det oppdaget at enzymet glukose-l-oksydase, fremstilt f.eks. fra mikroorganismen tAspergillus- niger, reagerer med det glukoson til å gi 2-keto-D-glukonsyre og hydrogenperoksyd. Denne oppdagelse er overraskende da det er angitt i litteraturen at over 20 sukkerarter og substanser beslektet med sukker er blitt testet forreaktivitet med glukose-l-oksydase og dette enzym ble funnet å.lvære høyt spesifikt for bare D-glukose, se T.E. Barman, Enzyme Handbook, bind 1, (1961). Områder for trykk, temperatur og pH for det annet reaksjons-trinn er hovedsakelig de samme som beskrevet i forbindelse med det første trinn.
Resultatet av den to-trinns omdannelsesprosess er
at 2 mol hydrogenperoksyd og 1 mol 2-keto-D-glukonsyre fremstilles for hvert mol omdannet ved glukose.
I tillegg foregår utviklingen av hydrogenperptesydet
i en vandig oppløsning ved temperaturer og trykk som lett tilpasses den parallelle og samtidige gjennom-føring av andre prosesser hvori hydrogenperoksyd kreves. Ved således å kombinere den nevnte insitu-hydrogenperoksydfremstilling i henhold til oppfinnelsen ved fremgangsmåten for fremstilling av epoksyder og glykoler/ fra olefiner som beskrevet ovenfor, kan fremstilling av olefinepoksyder foregå og det nyttige koprodukt 2-keto-D-glukonsyre fremstilles også.
I fig. 2 vises en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen. Som i-tilfellet med den første utførelses-form av oppfinnelsen er den koprosess som er illustrert i fig. 2 en to~trinns prosess.
I det første trinn oksyderes et av de første og andrekarbonatomer i D-glukosen. I stedet for at det annet karbonatom oksyderes som i tilfellet med ko-prosessen ved utførelsesformen i fig. 1, blir imidlertid foretrukket det første karbonatom i D-glukosen oksyder i det første trinn ved utførelsesformen i fig. 2. Dette bevirkes ved å anvende enzymet glukose 1-oksydase under hovedsakelig de samme betingelser som beskrevet i forbindelse med fig. 1. Resultatet er fremstilling av mellomproduktet D-glukono-delta-lakton.
Det annet trinn i utførelsesformen i fig. 2 virker til å oksydere det annet karbonatom i .D-glukono-delta-laktonet ved en enzymatisk oksydasjon hvori enzymet pyranose-2-oksydase anvendes. Reaksjonen krever pga. at D-glukono-delta-lakton er en sur substans, kontroll av pH og derfor bufring for å holde reaksjonsblandingen nær en nøytral pH for reaksjonen med pyranose 2-oksydase. Det resulterende produkt er en blanding av 2-keto-D-glukonsyre og D-iso-askorbinsyre.
I begge de enzymatiske oksydasjonstrinn ved utførelses-formen i fig. 2 fremstilles også hydrogenperoksyd. Derfor fremstilles for hvert mol D-glukose som oksyderes, •2mol-hydrogenperoksyd såvel som 1 molekvivalent av en blanding av 2-keto-D-glukonsyre og D-iso-askorbinsyre.
Ved utførelsesformene i både figurene 1 og 2 tilsettes luft eller oksygen for reaksjonene i både det første og annet trinn. Parentesangivelser i hver av figurene indikerer produkter og nødvendige reaksjonskomponenter for de første og andre trinn.
D-iso-askorbinsyre er et kommersielt produkt nyttig
som et anti-oksydasjonsprodukt for matvareprodukter, eller som et mellomprodukt for fremstilling av andre nyttige sluttprodukter som f.eks. furfural. Blandingen av 2-keto-D-glukonsyre og D-isoaskorbinsyre kan faktisk omdannes til furfural uten separering av de to produkter.
Selv om begge de oksydasjoner som anvendes ved fremgangsmåten .i utførelsesformen i fig. 2 er individuelt kjent i den tidligere teknikk, se den nevnte T.E. Barman, Enzym Handbook, Bind 1 (1969) og også W.A. Wood, Methods in Enzymology, bind 41 (1971) er disse oksydasjoner aldri blitt kombinert i en eneste prosess til å gi en blanding av 2-keto-D-glukonsyre og D-iso-askorbinsyre. Det er videre usannsynllig at en slik prosess
kunne ha foregått men uten å være oppdaget i naturen,
da enzymene glukose-l-oksydase og pyranose=2-oksydase er fra ikke-beslektede mikroorganismer.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen :
EKSEMPEL 1
Dette eksempel viser fremstilling av 2-keto-D-glukonsyre (2KGA) fra D-glukoson under anvendelse av glukose^. 1--oksydase. Eksemplet viser den annen oksydasjon i fig. 1. I dette eksempel simuleres utnyttelsen'av det fremstilte hydrogenperoksyd i en koprosess, ved spaltning med enzymet katalase.
D r glukoson (lg) tilsettes til 20 ml 0,2 M kaliiim-fosfatbuffer (pH 6,0) i en 100 ml Pyrex kolbe ogsukkeroppløsningen omrøres. Oksygengass bobles kontinuerlig inn i kolben. Katalase (1 mg) erholdt fra Sigma Chemical Company (nr. CIO, renset pulver fra kveglever) tilsettes. Glukose 1-oksydase (0,1 ml,
1000 enheter/ml) erholdt fra Sigma Chemical Company (nr. G 6500 fremstilt fra Aspergillus niger) tilsettes.
Det trekkes ut prøver som analyseres for rest-D-glukoson og frem til 2-keto-D-glukonsyre. Væskekromatografering med høy oppløsningsevne anvendes for å analysere resul-tatene. En kolonne^ "-Bondapak-Carbohydrate i erholdt fra Waters Associates, er knyttet til et Waters Associates HPLC-instrument inneholdende dobbelt-detektorer - henhv. for brytningsindeks og UV/VLS (U92nm). Den mobile fase er 20% vandig acetonitril inneholdende 0,003 M kaliumfosfahbuffer (pH 6) og føres gjennom kolonnen i takt 2 ml/minutt.
Autentiske prøver av D-glukoson (fremstilt enzymatisk fra Polyporus obtusus som beskrevet i US-Patentskrift 4.247.641 og 2 KGA (erholdt fra Sigma Chemical Company) kjøres for sammenligning. D-glukoson har en .^oppholds-tid på 15 minutter og 2 KGA på 11 minutter. Rest-substrat og dannet produkt bedømmes mengdemessig under anvendelse av topparealer ved UV* X 192 nm.
De følgende resultater oppnås:
Det oppnås hovedsakelig fullstendig:•.omdannelse av D-glukoson til 2-keto-D-glukonsyre.
E KSEMPEL II
Dette eksempel demonstrerer fremstilling av 2-keto-D-glukonsyre fra D-glukose via D-glukoson. I dette eksempel simuleres utnyttelsen av det fremstilte hydrogenperoksyd i en koprosess ved spaltning med enzymet katalase.
D-.glukose (lg) tilsettes til 20 ml 0,2 M kalium fosfatbuffer (pH 6) i en 100 ml Pyrex-kolbe og sukkeroppløsningen omrøre. Oksygengass bobles kontinuerlig inn i kolben. 3 mg katalase (Sigma Chemical Company, renset pulver fra kveglever)
tilsettes. Agarose-immobilisert pyranose-2-oksidase
(5 g fuktig, vekt) fremstilt som forklart i det etter-følgende tilsettes også i kolben.
For fremstilling av enzymet dyrkes mycel-puter av Polyporus obtusus ATCC nr. 26733 på skrå-gjær-malt-ekstraktagar som følger: Gjærekstrakt (3 g), malt-ekstrakt (3 g), agar (20 g), pepton (5 g) og glukose
(10 g) tilsettes til destillert vann ( 1 liter) og
" pH innstilles til 6,7. Blandingen steriliseres ved 121<C!>C i 15 minutter. pH innstilles så til 6,4.
Organismen innokkuleres på skråagaren og dyrkes i
7 døgn ved 25°C. Den skrå-dannede organisme anvendes så for innokkulering av gjær-maltekstraktmedium (20 ml medium i 125 ml Erlenmeyerkolbe) fremstilt som ovenfor
(men agar tilsettes ikke). Organismen dyrkes i 9 døgn
på roterende rysteapparat ved 25°C. Kulturen vakuum-filtreres gjennom nr. 541 Whatman papir i en Buchner-trakt. Mycelet, tilbakeholdt på filterpapiret, inneholder enzymet.
Mycelet, oppnådd fra 400 ml kultur vaskes 2 ganger med
0,05 M kalium fosfatbuffer ved pH 7,0. Mycelet an-bringes så i en Waring blander som inneholder 70 ml
0,05 M kalium fosfatbuffer ved 7,0 og homogeniseres
så i 3 minutter. Blandingen sentrifugeres så ved 6000 omdreininger pr. minutt i 20 minutter og det overliggende
væskelag dekanteres fra faststoffene. Til det overliggende væskelag, anbragt i en 500 ml Erlenmeyerkolbe, tilsettes 19 g polyetylen-glykol
it (molekylvekt 4000) og oppløsningen omrøres i- 30 minutter. Suspensjonen sentrifugeres så ved 7000 omdreininger pr. minutt i 2 0 minutter. Det overliggende væskelag dekanteres av og kastes. 15 ml 0,2 M natriumklorid pluss 15 ml 0,05 kaliumfosfatbuffer ved 7,0 tilsettes så til bunnfallet og hvirvles opp. Oppløsningen får stå i 30 minutter hvor-under et bunnfall danner seg. Blandingen sentrifugeres ved 14000 omdreininger pr. minutt i 20 minutter. Et uklart hvitt overliggende lag inneholdénde cellefritt, renset enzym helles av.
Immobilisering av enzymene på agarose kan gjennomføres på følgende måte: Det cellefrie rensede enzym dialy-seres mot 500 ml destillert vann over natten. 5 ml 0,1M natrium bikarbonat ved pH 8,0 tilsettes.
Til denne oppløsning tilsettes 5 g aktivert "CH-separose 4b" (vasket og oppsvellet på et synterglassfilter under anvendelse av 500 ml 1 mm HCl). Under anvendelse av en blandeinnretning som velter ende-over-ende blandes gel-suspensjonen i én time ved 25°C. Gelsuspensjonen vaskes så først med 40 ml 0,1 M natriumbikarbonat ved pH 8", 0 og deretter med 40 ml 0,05 M trisbuffer ved pH 8,0 inneholdende 0,5 N natriumklorid og deretter med 0,5 M natriumformiatbuffer ved pH 4,0 som også inneholder 0,05 natriumklorid.
Prøver av reaksjonsblandingen trekkes ut- ved forskjellige tidspunkt og analyseres med hensyn til D-glukose og D-glukoson under anvendelse av den nevnte HPLC-metode beskrevet i eksempel 1. Topparealene for toppene ved retensjonstid 10 minutter (D-glukose) og ved reten - sjonstiden 15 minutter (D-glukoson) bedømmes kvantitativt under anvendelse av detektoren for bry<y>tnings-indeksen (RI).
Følgende resultater oppnås:
Det oppnås hovedsakelig fullstendig omdannelse av D-glukoson.
Ved dette tidspunkt tilsettes glukose 1 oksydase
(0,1 ml, 1000 enheter/ml) levert fra Sigma Chemical Company (fremstilt fra Aspergillus Niger).
Prøver av reaksjonsblandingen trekkes ut ved forskjellige tidspunkt og analyseres med hensyn på inn-hold' av D-glukoson og 2-keto-D-glukonsyre under anvendelse åv HPLC-metoden beskrevet i eksempel 1.
Topparealene ved toppene for retensjonstid 15 minutter (D-glukoson) og retensjonstid 11 minutter (2KGA) bestemmes kvantitativt under anvendelse av UV-detektoren innstilt på X 192 nm.
Følgende resultater oppnås:
Det oppnås hovedsakelig fullstendig omdannelse av D-glukoson til 2-kéto-D-glukonsyre.
Således oppnås hovedsakelig fullstendig omdannelse av D-glukose til 2 KGA.
E KSEMPEL 3
Dette eksempel demonstrerer fremstillingen av både 2-keto-D-glukonsyre og D-isoaskorbinsyre fra D-glukose via D-glukono-S-lakton. I dette eksempel spaltes det fremstilte hydrogenperoksyd med enzymet katalase.
D-glukose (lg) tilsettes til 20 ml av 0,2 m kaliumfosfatbuffer (pH 6) i en 100 ml Pyrex kolbe og sukkeroppløsningen omrøres. Oksygengass bobles kontinuerlig inn i kolben. 3 mg katalase (Sigma Chemical Company, renset pulver fra storfelever) tilsettes. Glukose 1-oksydase (0,1 ml,,1000 enheter/ml) erholdt fra Sigma Chemical Company (fremstilt fraAspergillus Niger) tilsettes.
Prøver av reaksjonsblandingen trekkes ut ved^forskjellige tidspunkt og analyseres med hensyn'på D-glukose og D-glukono (S-lakton under anvendelse av HPLC beskrevet i eksempel I. Autentiske prøver av D-glukose (erholdt fra Applied Sciences Inc.)
og D-glukono-6-lakton (erholdt fra Pfaltz and Bauer Company) gjennomføres for sammenligning. Topparealene for toppene ved retensjonstid 10 minutter (D-glukose) og retensjon 5 minutter (D-glukono-6-lakton) bedømmes kvantitativt under anvendelse av detektoren for brytningsindeks(RI).
Følgende resultater oppnås:
Det oppnås hovedsakelig fullstendig omdannelse av D-glukose til D-glukono 6-lakton.
Ved dette tidspunkt tilsettes agerose-immobilisert pyranose-2-oksydase (6 g fuktig vekt) fremstilt som i eksempel II.
Prøver av reaksjonsblandingen trekkes ut ved forskjellige tidspunkt og analyseres med hensyn på D-iso-askorbinsyre, ved glukono 6-lakton og 2 KGA under anvendelse av HPLC metoden beskrevet i-eksempel I. Topparealene ved toppene for retensjonstiden 5 minutter for D-glukono-6-lakton og ved retensjonstiden 11 minutter (2 KGA) og ved retensjonstiden 6 minutter (D-iso-askorbinsyre) bedømmes kvantitativt under anvendelse av UV-detektoren innstilt ved X 192 nm.
Følgende resultater oppnås:
Det oppnås hovedsakelig fullstendig omdannelse av D-glukono 6-lakton til en omtrent 1:1 molar blanding av 2 KGA og D-iso-askorbinsyre.
Det oppnås således omtrent fullstendig omdannelse av D-glukose til 2 KGAog D-iso-askorbinsyre.
EKSE MPEL IV
Dette eksempel demonstrerer fremstilling av 2-keto-D-glukonsyre fra D-glukose via D-glukoson oqfco-
produksjon av propylen bromhydrin og epoksyd ved at det fremstilte .peroksyd forbrukes.
I dette eksempel kobles hydrogenperoksydfremstillingen
til fremstillingen av propylen-bromhydrin et mellomprodukt ved propylenoksydsyntesen i henhold til detaljer som fremgår av US-Patentskrift 4.247.641. Reaksjonen mellom D-glukose og den immobiliserte pyranose-2-oksydase fra Polyporus"obtusus ATCC nr.
26.733 til å gi D-glukoson og hydrogenperoksyd er koblet til reaksjonen mellom immobilisert tang-peroksydase • fra Coralina sp. i nærvær av bromid og propylen til å gi propylen-bromhydrin. Sluttproduktet ved denne koblede reaksjon er da fremstilling av D-glukoson for etterfølgende 2 KGA-fremstilling og ytterligere propylen-bromhydrin som lett omdannes til propylenoksyd.
Cellefritt, renset tang-peroksydase-enzym fremstilles
som følger: Coralina sp. samlet langs kysten av La Jolla, California, male<n>s i en "Virtis 45" homogenisator i 5 minutter i destillert vann. Homogenisatet sentrifugeres ved 2000 omdreininger pr. minutt i 2 0 minutter og overliggende væskelag avdekanteres og samles. Resten oppslemmes på nytt i destillert vann og sentrifugeres på nytt.
Denne overliggende væskefraksjon og tidligere overliggende væskef.raks jon' kombineres. Oppløsningen bringes først til 33°C og deretter' til 55% metning i ammoniumsulfat. Sentrifugering og separering av resten gjennomføres i hvert trinn. Restfraksjonen 33% til 55% føres gjennom en DEAE kolonne under anvendelse av en 0,3 m til 3 m fosfatbuffergradient (pH 6,0). Den fraksjon som elueres ved 1 n dia-lyseres mot 20 mm fosfatbuffer (pH 6) over natten.
Den immobiliserte tang- per oksydase' fremstilles
som følger:
Glasskuler (oppnådd fra Sigma Chemical Company PG-700-200) aktiveres ved å suspendere 1 g glasskuler i 18 ml av-ionisert vann. 2 ml 10% (volum/volum) a-amino-propyltrietoksy-silan tilsettes og pH i blandingen innstilles til 3-5 med 6N HCl. Blandingen omrystes ved 75°C i to timer. Glasskulene tørkes så i vakuum over natten ved 80°C. 3,2 ml renset Coralina sp enzym, fremstilt som ovenfor, og 50 mg vannoppløselig karbodiimid tilsettes til glasskulene. pH innstilles til 4,5 og blandingen rystes så over natten ved 4°C. Produktet (enzymbelagte kuler) vaskes med vann. Aktiviteten måles som 2-mono-klor-dimedonenheter/g kuler.
I mobilisert pyranose-2-oksydase på agerose fremstilles som i eksempel II fra 10 ml cellefritt, renset enzym.
En reaksjonblanding inneholdende følgende bestand-deler anordnet i en 100 ml Pyrexkolbe:
a) lg tang-peroksydasebelagte glasskuler,
b) Den immobiliserte pyranose 2-oksydase fremstilt ovenfor, f
c) 700 mg kaliumbromid og
d) 20 ml 0,20 kaliumfosfatbuffer, pH 6,0.
Både propylen og oksygen bobles kontinuerlig inn
i kolbene. Reaksjonen settes igang med 0,5 g D-glukose. Etter 10 timer tas prøven fra reaksjonsblandingen som analyseres med hensyn på D-glukose og D-glukoson under anvendelse av HPLC metoden beskrevet i eksempel II. Det fremstilte propylen-bromhydrin analyseres også som følger: Finnigan 4 021 gasskromatograf-massespektro-meter (GCKC) ; omtrent 1,8 m x 6 mm opp-
kveilet glåsskolonne fylt med "Tenax-GC"
(80/100 mesh); 30 ml/minutt heliumstrøm;
kolonnetemperatur innstilt ved 200°C. Propylen-bromhydrin har en retensjonstid
på 10 minutter. Autentisk prøve av propylen bromhydrin ble levert av Pfaltz and Bauer Inc. Topparealer målt ved hjelp av en flamme-ioniseringsdetektor (FID) anvendes for kvanti-tativ bestemmelse.
HPLC analyse viser at det har skjedd omtrent fullstendig omdannelse av D-glukose til D-glukoson. 501 mg D-glukoson måles.
GCMS analyse viser at det har foregått omtrent fullstendig forbruk av hydrogenperoksyd til å gi propylen-bromhydrin. 363 mg bromhydrin ble målt.
Ved dette tidspunkt ble glukose-l-oksydase levert
fra Sigma Chemical Company immobilisert på "Sepharose" og tilsatt til reaksjonskolben.
Immobilisert glukose-l-oksydase fremstilles som
følger:
Glukose-l-oksydase (1000 enheter/ml) levers fra
Sigma Chemical Company. De uoppløselige kuler av "AH-Sepharose 4B" oppnås fra Pharmacia Fine Chemical Company. Både enzym og kuler innstilles til pH 5,0. For immobilisering av enzymet på kulene dannes 0,2 ml glukose 1 oksydase og 1 ml kuler.. Koblingsreaksjonen initieres ved tilsetning av 2 ml N-cykloheksyl N'
(2-(4-metyl-morfolin) og etylkarbodiimid-oppløsning (100 mg/2 ml). Reaksjonsblandingen inkuberes ved 4°C over natten. Kulene vaskes så med 0,03 M fosfatbuffer (pH 4,4). Glukoseoksydase - AH - sepharose 4B-kuler lagres ved 4°C ved senere bruk. Etter ytterligere 10 timers reaksjon tas det prøve av reaksjonsblandingen for analyse med hensyn på D-glukoson og 2 KGA under anvendelse av HPCLmetoden beskrevet i eksempel II. Den ytterligere fremstilling av propylen-bromhydrin analyseres også som beskrevet første del av dette eksempel.
HPCL analyse viser at det har foregått omtrent fullstendig omdannelse av D-glukoson til 2 KGA. 484 mg 2 KGA måles.
GCMS analyse viser at hovedsakelig fullstendig forbruk av denne- annen del av hydrogenperoksyd har fore-• gått. 307 mg ytterligere propylen bromhydrid måles.
>•
Således vil de to mol av hydrogenperoksyd som fremstilles fra hvert,mol D-glukose forbrukes omtrent fullstendig for fremstilling av propylenbromhydrid (710 mg totalt, som ekvivalerer det omtrentlige forbruk av mer enn 95% av det fremstilte hydrogenperoksyd) . Det fremstilte propylen-bromhydrin omdannes lett til propylenepoksyd som beskrevet i US-Patentskrift 4.247. 641.
EKSEMPEL V
Dette eksempel demonstrerer produksjon av 2-keto-D-glukonsyre og D-iso-askorbinsyre fra D-glukose via D"-glukon©~;6~lakton og ko-fremstilling av propylen-bromhydrin og epoksyd ved at det fremstilte hydrogenperoksyd forbrukes.
I dette eksempel er hydrogenperoksydfremstillingen koblet med produksjonen av propylen-bromhydrin, et mellomprodukt ved propylenoksydsyntesen i henhold til detaljer omhandlet i US-Patentskrift 4.247.641. Reaksjonen mellom D-glukose og det immobiliserte glukose 1-oksydase fra Aspergilus Higer til å gi D-glukono 6-lakton og hydrogenperoksyd kobles til reaksjonen mellom immobilisert tang-peroksydase fra Coralina sp. i nærvær av bromid og propylen til å
gi propylen bromhydrid. Sluttresultatet av denne koblede reaksjon er da ko-produksjon av det glukono-6-lakton for'etterfølgende 2 KGA og D-iso-askorbinsyre og ytterligere propylen bromhydrin, som lett omdannes til propylenoksyd.
Immobilisert, cellefritt, renset tang-peroksydase-enzym fremstilles som i eksempel IV.
Immobilisert glukose-l-oksydase fremstilles som i eksempel IV.
Immobilisert glukose-l-oksydase fremstilles som følger:
Glukose-l-oksydase (1000 enheter/ml) erholdes
fra Sigma Chemical Company. De uoppløselige kuler av "AH SepTiarpse. 4B" erholdes fra Pharmacia Fine Chemical Company. Både enzym og kuler innstilles
til pH 5,0. For immobilisering av enzymet på kulene blandes 0,2 ml glukose-l-oksydase og 1 ml kuler. Koblingsreaksjonen initieres ved tilsetning av 2 ml N,Cykloheksyl. N'-(2-(4-metyl-morfolin)-etyl karboimid-oppløsning (100 mg/2 ml). Reaksjonsblandingen inkuberes over natten ved 4°C. Kulene vaskes så med 0,03 M fosfatbuffer (pH 4,4). Kulene av glukoseoksydase-AH-Sepharose 4B lagres ved 4°C for senere bruk.
En reaksjonsblanding inneholdende følgende bestand-deler anordnes i en 100 ml Pyrex-kolbe: a) 1 g tang-peroksydasebelagte glasskuler, b) Den immobiliserte glukose-l-oksydase fremstilt ovenfor,
c) 700 mg kaliumbromid, og
d) 20 ml 0,20 M kaliumfosfatbuffer, pH 6,0.
Både propylen og oksygen bobles kontinuerlig inn
i kolbene. Reaksjonen initieres med 0,5 g D-glukose.
Etter 10 timer tas prøver av reaksjonsblandingen som analyseres for D-glukose og D-glukono-&'-lakton under anvendelse av HPLC metoden beskrevet i eksempel III. Det fremstilte propylen-bromhydrin analyseres under anvendelse av GCMS metoden beskrevet i eksempel IV.
HPLC analyse viser at det har foregått hovedsakelig . fullstendig omdannelse av D-glukose til D-glukono-5-lakton. Det måles 482 mg D-glukono-6-lakton.
GCMS analyse-'viser at hovedsakelig fullstendig forbruk av hydrogenperoksyd til å gi propylenbromhydrin har foregått. 352 mg propylen-bromhydrin måles.
Ved dette tidspumkt tilsettes da i mobilisert pyranose 2-oksydase, fremstilt som i eksempel IV. Etter ytterligere 12 timers reaksjon tas prøver av reaksjonsblandingen for analyse med hensyn på 2 KGA og D-iso-askorbinsyre under anvendelse av HPLC metoden beskrevet i eksempel III. Den ytterligere fremstilling av propylen-bromhydrin analyseres også under anvendelse av GCMS metoden beskrevet i eksempel IV. HPLC analyse viser at det har foregått omtrent fullstendig omdannelse av D,-glukono-6-lakton til 2KGA og D-iso-askorbinsyre. 248 mg 2 KGA 222 mg D-isoaskorbinsyre måles.
GCMS analyse viser at omtrent fullstendig forbruk av den annen del av hydrogenperoksydet har foregått.
Det måles 336 mg ytterligere propylen bromhydrin.
De 2 mol hydrogenperoksyd fremstilt fra hvert mol D-glukose blir således hovedsakelig fullstendig forbrukt for fremstilling av propylen bromhydrin (688 mg totalt, tilsvarende det omtrentlige forbruk av mer enn 90% av det fremstilte hydrogenperoksyd).
Det fremstilte propylen bromhydrin omdannes lett
til propylen og epoksyd som beskrevet i US-Patentskrift 4.247.641.
Det kan således sees at oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte hvormed hydrogenperoksyd effektivt ..kan ins i tu til. å^ •.tilveiebringe en kilde for hydrogenperoksyd for en spesiell prosess som krever dette. Hydrogenperoksydet utvikles ved en totalt enzymatisk prosess som også frembringer et..nyttig sluttprodukt. Det nyttige sluttprodukt, nemlig 2-keto-D-glukonsyre, alene eller i én blanding med D-iso-askorbinsyre, er nyttig i seg selv eller som et forløperprodukt for mange andre typer av produkter. En grei kilde' for hydrogenperoksyd tilveiebringes således for de reaksjoner som krever det ved hjelp av en billig prosess som i seg selv resulterer i fremstilling av et nyttig koprodukt.
Oppfinnelsen kan underkastes forskjellige modifika-sjoner som vil være klar for den fagkyndige.

Claims (21)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et nyttig koprodukt samtidig med utvikling og forbruk av hydrogenperoksyd, karakterisert ved at det tilveiebringes en kilde for D-glukose, et av de første og andre karbonatomer i D-glukosen oksyderes enzymatisk for fremstilling av hydrogenperoksyd og et mellomprodukt, og det annet av de første og andre karbonatomer i mellomproduktet oksyderes enzymatisk for fremstilling av hydrogenperoksyd og 2-keto-D-glukonsyre.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 , karakter-1, isert ved at D-iso-askorbinsyre fremstilles sammen med 2-keto-D-glukonsyre.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det som mellomprodukt blandes D-glukoson.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at D-glukosonet dannes under anvendelse av et enzym valgt fra gruppen bestående av glukose-2-oksydase og pyranose-2-oksydase.
5..Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at D-glukoson oksyderes til 2-keto-D-glukonsyre under anvendelse av enzymet 1-oksydase.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det dannede mellomprodukt er D-glukono-6-lakton.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at D-glukono-6-lakton dannes under anvendelse av enzymet glukose-l-oksydase .
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at D-glukono-6^-lakton oksyderes til 2-keto-D-glukonsyre under anvendelse av enzymet pyranose-2-oksydase resulterende i ko-fremstilling av D-iso-askorbinsyre.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at fremgangsmåten hvor det anvendes hydrogenperoksyd er en enzymatisk prosess.
10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert v:ed at .-.fremgangsmåten, som anvender hydrogenperoksyd omfatter en prosess for fremstilling av epoksyder og glykoler fra alkener hvori et enzymatisk halogeneringstrinn bruker hydrogenperoksyd som oksygenkilde for fremstilling av et mellomprodukt-halohydrin.
11. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, ka:rakteri sert ved det ytterligere trinn at 2-keto-D-glukonsyre omdannes til et kommersielt nyttig produkt.
12. Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakterisert ved at det kommersielt nyttige produkt er furfural.
13. Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakter:1 isert ved at det kommersielt nyttige produkt er D-iso-askorbinsyre.
14. Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakterisert ved at det kommersielt nyttige produkt er D-arabinose.
15. Fremgangsmåte som .angitt i krav 11, karakterisert ved at det kommersielt nyttige produkt er D-ribulose.
16. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at D-iso-askorbin-syren og 2-keto-D-glukonsyren deretter omdannes til furfural.
17. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, k a' r a..k.;t _e<-.r: isert ved at det annet karbon i D-glukosen oksyderes enzymatisk under anvendelse av et enzym valgt fra gruppen bestående av glukose 2-oksydase og pyranose 2-oksydase til å danne D-glukoson som et mellomprodukt sammen med hydrogenperoksyd og det første karbona tornet på D-glukosonet oksyderes enzymatisk under anvendelse av enzymet glukose-l-oksydase for "å fremstille hydrogenperoksyd og 2-keto-glukonsyre.
18. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, k a r .-'.a kterisert ved at den omfatter det ytterligere trinn med å omdanne 2-keto-D-glukonsyre til f urf ural.,
19. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det første karbonatom i D-glukose oksyderes enzymatisk ved hjelp av enzymet glukose-l-oksydase for fremstilling av hydrogenperoksyd og D-glukono-6-lakton som et mellomprodukt og det annet karbona tom-4 i D-glukono-S-lakton-mellomproduktet oksyderes enzymatisk ved hjelp av enzymet pyranose-2-oksydase til å fremstille hydrogenperoksyd og en blanding av 2-keto-D-glukonsyre og 2-D-iso-askorbinsyre.
20. Fremgangsmåte som angitt i krav 19, karakterisert ved at blandingen av 2-keto-D-glukonsyre og D-iso-askorbinsyre omdannes til furfural.
21. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, for omdannelse •' -av" D-gluk%SOTrt£a;.r2 -keto-C-g-ltfkønsyre, karakterisert ved at det første karbonpatom i D-glukoson oksyderes enzymatisk under anvendelse av enzymet glukose-l-oksydase til å danne hydrogenperoksyd og 2-keto-D-glukonsyre.
NO811992A 1980-06-16 1981-06-12 Fremgangsmaate for enzymatisk fremstilling av hydrogenperoksyd samtidig med oksydasjon av d-glukose NO811992L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/160,122 US4351902A (en) 1980-06-16 1980-06-16 Production of 2-keto-D-gluconic acid and hydrogen peroxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO811992L true NO811992L (no) 1981-12-17

Family

ID=22575609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO811992A NO811992L (no) 1980-06-16 1981-06-12 Fremgangsmaate for enzymatisk fremstilling av hydrogenperoksyd samtidig med oksydasjon av d-glukose

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4351902A (no)
EP (1) EP0042221B1 (no)
JP (1) JPS6044917B2 (no)
AT (1) ATE10948T1 (no)
CA (1) CA1163221A (no)
DE (1) DE3167913D1 (no)
DK (1) DK263081A (no)
ES (3) ES503049A0 (no)
FI (1) FI811824L (no)
IL (1) IL62966A0 (no)
NO (1) NO811992L (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57500965A (no) * 1980-06-18 1982-06-03
US4423149A (en) * 1981-10-15 1983-12-27 Cetus Corporation Process for the production of D-glucosone
US4442207A (en) * 1982-06-30 1984-04-10 Nabisco Brands, Inc. Process for production of glucosone
US4440855A (en) * 1982-06-30 1984-04-03 Nabisco Brands, Inc. Process for preparing L-glucosone
US4568638A (en) * 1983-05-16 1986-02-04 Nabisco Brands, Inc. Method for screening microorganisms for the production of glucose-2-oxidase
US4569910A (en) * 1984-02-24 1986-02-11 Cetus Corporation Methods and reagents for pyranosone production
US4569915A (en) * 1984-02-24 1986-02-11 Cetus Corporation P. obtusus strain
US4568645A (en) * 1984-02-24 1986-02-04 Cetus Corporation Fungal pyranose-2-oxidase preparations
US4569913A (en) * 1984-02-24 1986-02-11 Cetus Corporation P. obtusus pyranose-2-oxidase preparation
JPH034832U (no) * 1989-06-05 1991-01-18
WO1998051811A1 (en) * 1997-05-16 1998-11-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for the selective oxidation of organic compounds
FR2801901B1 (fr) 1999-12-07 2003-11-14 Roquette Freres Procede de transformation de matieres organiques, en particulier saccharidiques, comprenant une etape d'oxydation enzymatique en presence de ruthenium ou palladium
EP2210953A1 (en) * 2009-01-27 2010-07-28 Amin Karmali Process for production of keto sugars by using immobilized recombinant and wild-type mushroom pyranose oxidase at high pressure
CN104262415B (zh) * 2014-08-18 2017-09-26 山东福洋生物科技有限公司 D‑阿拉伯糖生产方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3282795A (en) * 1964-10-05 1966-11-01 Theressa J Misenheimer Production of 2-ketogluconic acid by serratia marcescens
CA1116543A (en) * 1978-06-12 1982-01-19 Saul L. Neidleman Method for producing epoxides and glycols from alkenes
US4247641A (en) * 1979-05-29 1981-01-27 Cetus Corporation Method for producing epoxides and glycols from alkenes

Also Published As

Publication number Publication date
ES8300856A1 (es) 1982-11-01
JPS6044917B2 (ja) 1985-10-05
ES513153A0 (es) 1983-04-01
ES503049A0 (es) 1982-11-01
ES513152A0 (es) 1983-04-01
EP0042221A2 (en) 1981-12-23
EP0042221A3 (en) 1982-04-21
FI811824L (fi) 1981-12-17
ES8305416A1 (es) 1983-04-01
IL62966A0 (en) 1981-07-31
DE3167913D1 (en) 1985-02-07
US4351902A (en) 1982-09-28
CA1163221A (en) 1984-03-06
DK263081A (da) 1981-12-17
ATE10948T1 (de) 1985-01-15
JPS5726593A (en) 1982-02-12
ES8305417A1 (es) 1983-04-01
EP0042221B1 (en) 1984-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Giffhorn Fungal pyranose oxidases: occurrence, properties and biotechnical applications in carbohydrate chemistry
FI69314B (fi) Foerfarande foer framstaellning av fruktos
NO811992L (no) Fremgangsmaate for enzymatisk fremstilling av hydrogenperoksyd samtidig med oksydasjon av d-glukose
US4247641A (en) Method for producing epoxides and glycols from alkenes
JP4566000B2 (ja) ビタミンｃを産生する方法
CA1195276A (en) Process for production of glucosone
US4284723A (en) Preparation of epoxides and glycols from gaseous alkenes
CA2053000C (en) Biosynthetic production of 6(r)-[2-(8(s)-hydroxy-2(s), 6(r)-dimethyl-1,2,6,7,8,8a(r)-hexahydronaphthyl)-ethyl]-4 (r)-hydroxy-3,4,5,6-tetrahydro-2h-pyran-2-one triol acid by enzymatic hydrolysis of lovastatin acid using an enzyme derived from__lonostachys compactiuscula
WO1981003665A1 (en) Process for making glucosone
Kühnel et al. Hydroxylation of dodecanoic acid and (2R, 4R, 6R, 8R)‐tetramethyldecanol on a preparative scale using an NADH‐dependent CYP102A1 mutant
US4423149A (en) Process for the production of D-glucosone
EP0007176A2 (en) Method for producing epoxides and glycols from alkenes
US4569913A (en) P. obtusus pyranose-2-oxidase preparation
US4569915A (en) P. obtusus strain
US20050153409A1 (en) Method for producing optically active 3-chloro-2-methyl-1, 2-propanediol taking advantage of microorganism
JP3245254B2 (ja) 新規微生物及びこれを用いるヌートカトンの製造法
JPH06292578A (ja) 耐熱性マンノースイソメラーゼ及びその製造法並びにこれを用いたマンノースの製造法
WO2003104445A1 (en) Aldehyde dehydrogenase
US4568645A (en) Fungal pyranose-2-oxidase preparations
FI69638B (fi) Foerfarande foer framstaellning av d-glukoson
JPH0249720B2 (no)
JPH0928375A (ja) トレハロースホスホリラーゼおよびその調製法
NO155700B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av d-flukoson fra glukose.
WO2003089634A1 (en) Aldehyde dehydrogenase ii
JP2010104239A (ja) １，５−ｄ−アンヒドログルシトールの製造法