Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania na drodze mikrobiologicznej i chemicznej enancjome¬ rów O) i(-) z racemicznych (±) l-[2\ 2', 3,-trójmetylocyklopent-3,-en-r-yl]- propan-2-onu [(±) 1] zwanego w dalszym ciagu równiez metylo-a-kamfolenonem i (±) l-[-2,,2',3,-trójmetylocyklopent-3'-en-r-yl] -butan-2-onu [(±) 4] zwanego w dalszym ciagu równiez (±) etylo-a-kamfolenonem stanowiacych potencjalne syntony analogów hormonów juvenilnych.Znane sa metody chemiczne otrzymywania racemicznych i enancjomerycznych (±) metylo-a-kamfolenonu [(±) 1] i(±) etylo-a-kamfolenonu [(±)4] oparte na racemicznej (±) kamforze I naturalnej (+) kamforze jako materialach wyjsciowych do syntezy stwarzajace tym samym mozliwosc uzyskania produktów racemicznych wzglednie produktów enancjomerycznych o jednej tylko konfiguracji absolutnej zgodnej z konfiguracja natural¬ nej kamfory.Zgodnie z dotychczasowym stanem techniki brak jest jednak w literaturze danych dotyczacych metody chemicznego i mikrobiologicznego rozdzialu obu racemicznych syntonów prowadzacych do obydwóch enancjo¬ merów, Zastosowanie metody mikrobiologicznego rozdzialu enancjomerów dla innych racemicznych zwiazków znane jest z selektywnej suustratowej hydrolizy racemicznego octanu alletrolonu (Asitani T. i inni; Agricultural and Biological Chemistry, t. 38/74, s. 1961).W dziedzinie zwiazków o dzialaniu juvenoidów literatura podaje wprowadzenie chiralnosci do geraniami metylu na drodze asymetycznej epoksydacji i hydratacji (Imai K. i inni; Tetrahedron Letters, t. 1976, s. 1211).Znane jest równiez zastosowanie redukcji dwuketonów steroidowych przebiegajace selektywnie substrato¬ wo i stereospecyficznie pod wplywem mikroorganizmów (Siewinski A. Bulletin de 1'Academie Polonaise des Sciences Serie des sciences chemiaues, t. 17/69 s. 151, t. 17/69 s. 469 i t. 23/75 s. 815).Zgodnie z istota wynalazku racemiczny (±) metylo-a-kamfolenon [(±) 1], a nastepnie racemiczny (±) etylo-* a-kamfolenon [(±) 4] poddaje sie kolejno mikrobiologicznej transformacji z zastosowaniem szczepu z gatunku Rhodotorula mucilaginosa otrzymujac odpowiednio rozdzielajace sie chromatograficznie z substratu (±) 1 alko-2 114 539 hole (+) 2 i (-) 3 oraz substratu (±) 4 (-) etylo-a-kamfolenon [(-) 4] i alkohol (+) 5, po czym uzyskane ta droga alkohole utlenia sie bezwodnikiem kwasu chromowego w pirydynie do odpowiednich (+) metylo-a-kamfolenonu [(+) 1] (-) metylo-a-kamfolenonu [(-) 1] i (+) etylo-a-kamfolenonu [(+)4].Uzyskane sposobem wedlug wynalazku optycznie czynne (+) metylo-a-kamfolenon [(+) 1], (^metylo-a- kamfolenon [(-) 1], (+) etylo-a-kamfolenon [(+)4] i (-) tetylo-a-kamfolenon [(-)4] sa potencjalnymi syntona- mi w syntezie chiralnych analogów hormonów juvenilnych. Uzyskac z nich mozna na podstawie dobranych reakcji przedluzenie lancucha weglowego z wiazaniem podwójnym o pozadanej geometrii E w pozycjach cha¬ rakterystycznych dla wysoko aktywnych juvenoidów. Niektóre z takich zwiazków wykazuja w testach na Tene- brio molitor i Dysdercus cingulatus aktywnosc morfogenetyczna w zaleznosci od budowy chiralnej otrzymanych wedlug wynalazku enancjomerów.Otrzymane wedlug wynalazku enancjomery, z kamfolenonów(±) 1 i (±) 4 znajduja zastosowanie w produkcji juvenoidów insektycydów 3 generacji, nieszkodliwych dla organizmów ludzkich i zwierzecych.Sposób otrzymywania wedlug wynalazku enancjomerycznych (+) i (-)metylo-a-kamfolenonów [(+) 1 i (-)l] oraz (+) i (-)etylo-a-kamfolenonów [(+) 4 i (-) 4] uwidoczniony jest na schematach 1,2 w postaci prze¬ biegu reakcji mikrobiologicznej obu substratów (±) 1 i (±) 4 oraz utleniania chemicznego otrzymanych alkoholi (+) 2,^—) 3 i (+) 5* które daja w rezultacie enancjomeryczne koncowe produkty.Sposób wedlug wynalazku dotyczacy etapu transformacji mikrobiologicznej polega na wprowadzeniu do 3—5-dniowej wodnej kultury szczepu z gatunku Rhodotorula mucilaginosa (±)metylo-a-kamfolenonu [(±) 1] lub (±)etylo-a-kamfolenonu [(±) 4]. Czynnikiem transformujacym oba substraty jest uklad enzymatyczny zawarty w zywych komórkach Rhodotorula mucilaginosa. Wodna kulture szczepu Rhodotorula mucilaginosa stanowi kultura rosnaca na pozywce sporzadzonej przez rozpuszczenie w 1 litrze wody 20 g wyciagu slodowego o zawar¬ tosci 72% maltozy, 2% dekstryn, 4% substancji bialkowej, 1% soli mineralnych i 18% wody. Sama fermentacje prowadzi sie przez 10-20 djii od momentu dodania substratu w temperaturze 22-28°C i przy pH = 4, 5—6,0.Zarówno przygotowanie kultury mikroorganizmu jak i nastepujaca po nim fermentacja dodanego substratu przebiega przy wstrzasaniu reagujacych mieszanin. Uzyskana z fermentacji mieszanine poddaje sie ekstrakcji chloroformem i na tej drodze uzyskuje sie produkty, które nastepnie rozdziela sie chromatograficznie. Rozdzial ten doprowadza do izolowania w stanie czystym z reakcji (±)metylo-a-kamfolenonu (±) 1 alkoholi (+) 2 i (—) 3 i z (±)etylo-a-kamfolenonu f(±) 4] alkoholu (+) 5 oraz nieprzereagowanego (—)etylo-a-kamfolenonu [(—)4].Po rozdziefeniu chromatograficznym uzyskane alkohole (+) 2, (-) 3 i (+) 5 utlenia sie bezwodnikiem chromowym w pirydynie i otrzymuje odpowiednio (+)metylo-a-kamfolenon [(+) 1], (—)metylo-a-kamfolenon [(-) 1] oraz (+)etylo-a-kamfolenon [(+) 4].Budowe otrzymanych enancjomerycznych produktów (+) 1, (-) 1, (+) 4 i (-) 4 i ich absolutna konfigura¬ cje udowadniaja jednoznacznie dane spektralne i reakcje chemiczne. istote wynalazku wyjasniaja blizej przedstawione przyklady: Przyklad 1. Celem przeprowadzenia fermentacji w dwóch kolbach o pojemnosci 2 dcm3 kazda, za¬ wierajacych po 1 dcm3 sterylnej pozywki maltozowej otrzymanej przez rozpuszczenie ekstraktu slodowego o skladzie wyzej podanym zaszczepia sie opisany szczep Rhodotorula mucilaginosa. Po 4 dniach wzrostu szczepu przy wstrzasaniu w temperaturze 27°C i przy pH=5 dodaje sie do kazdej kolby po 150 mg ^metylo-a-kamfole¬ nonu [(±) 1] rozpuszczonego w 1 cm3 acetonu. Fermentacje prowadzi sie przy wstrzasaniu przez 14 dni. Pola¬ czony roztwór metaboliczny z dwóch kolb ekstrahuje sie trzykrotnie chloroformem. Po osuszeniu roztworu siarczanem sodu i odparowaniu rozpuszczalnika uzyskuje sie 240 mg mieszaniny produktów. Otrzymana miesza¬ nine chromatografuje sie na zelu krzemionkowym eluentem eter naftowy: aceton = 20:1. Na tej drodze otrzymu¬ je sie 70 mg materialu wyjsciowego (±) 1,40 mg alkoholu (+) 2 oraz 35 mg alkoholu (-) 3.Alkohol (+)2; (+)-lR-[2',2,,3,-trójmetylocyklopent-3,-en-l,-ylJ—propan-2S-ol [a]Jj°-= + 16(CHC13); IRVmax3630, 3040 cm"1; PRM: 5:5,2 (S-szeroki) (lH-olefinowy); 2,15(S) (3H); 0,78(S) (3H) geminalne grupy CH3.M.S.m(e:168(M+); 135-M-(CH3+H20) 108-C8H12 Alkohol (-) 3; (-)-lS-[2,,2,,3,-trójmetylocyklopent-3'-en-l'-yl]-propan-2S-ol [a])) = -3(CHC13); lRVmax3630, 3040 cm"1; PRM:5 = 5,18 (S-szeroki) (lH-olefinowy); 3,85 g (1H CH-OH).Celem uzyskania enancjomeru (+) 1 rozpuszcza sie 40 mg alkoholu (+) 2 w 0,4 cm3 pirydyny, a nastepnie pozostawia na 24 godziny w temperaturze pokojowej. Mieszanine po reakcji przenosi sie do wody i ekstrahuje eterem etylowym, który przemywa sie woda i suszy bezwodnym MgS04. Po odpedzeniu rozpuszczalnika pozo¬ stalosc chromatografuje sie eluentem heksan:aceton 10:1. Otrzymuje sie 30 mg (+) lR-[2',2',3'-trójmetylocyklo- pent-3'-en-l'-yl]- propan-2-onu [(+) 1]; [a]2D° = +19 (CHC13); IRvmax* 1725 cm"1; PRM:5 = 5,25 (S-szeroki) (lH-olefinowy); 2,15 (S) (3H CH3-C=0); 1,6 (S-szeroki) (3H CH3-C=C); 1,0 (S) (3H); 0,79 (S) (3H)geminalne grupy CH3.114 539 3 Enancjomer (-) 1 otrzymuje sie przez utlenienie 30 mg alkoholu (-)3 w warunkach opisanych wyzej.Otrzymuje sie 23 mg (-) lS-[2\2\3Mrójmetylocyklopent-3'-en -l'-yl]-propan-2-onu [(-) 1] [a]jj = -18° (CHC13); IRvmax* 1725 cm_1» PRM:8:5,25 (S-szeroki) (lH-olefinowy); 2,15 (S 3H CH3-C=0); 1,6 (S-szeroki) (3H-CH3-C=C); 1,0 (S) (3H); 0,79 (S) (3H) geminalne grupy CH3.Przyklad II. Celem przeprowadzenia fermentacji transformacje 300mg (±) etylo-a-kamfolenonu [(±)4] wykonuje sie w warunkach opisanych w przykladzie 1. Po ekstrakcji chloroformem uzyskuje sie mieszanine produktów w ilosci 280 mg, która rozdziela sie chromatograficznie na zelu krzemionkowym eluentem chloroform: octan etylu 10:0,25. W wyniku chromatografii otrzymuje sie 110 mg (-)etylo*a-kamfolenonu [(-)4] oraz 110mg alkoholu (+)5; (-)lS-[2,,2,,3,-trójmetylocyklopent-3'- en-l'-yl]-butan-2-on [(-)4], [a]i)-210 (CHCI3); IRVmax3045J 1715 cm"1; PRM:5:5,22 (S) (lH-proton olefinowy); 1,65 (S) (3H CH3-C=C) 1,10 (t) (3H-terminalna grupa CH3); 1,0 (S) (3H); 0,75 (S) (3H) geminalne grupy CH3 .(+1R- [2',2\ 3Mrójmetylocyklopent-3'-en-l'-yl] -butan-2S-ol (+)5, [afD ¦+ 17° (CHC13); IRVmax 3630,3045 cm"1; PRM 5: 5,2 (S) (IH-ólefinowy); 1,62 (S) (3H CH3 - C = C), 0,98 (t) (3H-terminalna grupa CH3); 1,0 (S) (3H); 0,77 (S) (3H) geminalne grupy CH3.Celem otrzymania enancjomeru (+) 4, w warunkach opisanych w przykladzie 1, utlenia sie 100 mg alkoho¬ lu (+)5, w wyniku czego powstaje 80 mg ketonu (+)4 [a]rj + 20o (CHC13); !RVmax3045, 1715 cm"1 PRM:5 = 5,22 (S) (IH-olefinówy); 1,64 (S) (3H CH3-C=C); 1,1 (t) (3H-terminalna grupa CH3) 1,02 (S) (3H); 0,8 (S) geminalne grupy CH3.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania na drodze mikrobiologicznej i chemicznej enancjomerów (+) i (—) z racemicznego (±) metylo-a-kamfolenonu [(±) 1], znamienny tym, ze racemiczny (±) metylo-a-kamfolenon [(±) 1] poddaje sie mikrobiologicznej transformacji z zastosowaniem szczepu z gatunku Rhodotorula mucilaginosa otrzymujac roz¬ dzielajace sie chromatograficznie alkohole (+) -^[-^^'^'-trójmetylocyklopent-S'- en-l'-yl] -propan-2S-ol [(+) 2] i(-) -lS-[2',2,,3'-trójmetylocyklopent- 3'-en-l'-yl] -propan 2S-ol-[(-) 3], po czym uzyskane ta droga alkohole utlenia sie bezwodnikiem kwasu chromowego w pirydynie do (+) metylo-kamfolenonu [(+) 1] i (—)-metylo kamfolenonu [(-) 1]. 2. Sposób otrzymywania na drodze mikrobiologicznej i chemicznej enancjomerów (+) i (-) z racemicznego (±) etylo-a-kamfolenonu (±)4, znamienny tym, ze racemiczny (±) etylo-a-kamfolenon (±)4, poddaje sie mikro¬ biologicznej transformacji z zastosowaniem szczepu z gatunku Rhodotorula mucilaginosa otrzymujac rozdzielaja¬ ce sie chromatograficznie (-)etylo-a-kamfolenon (-)4 i alkohol (+) -lR-[2',2,,3,-trójmetylocyklopent-3'-en-r- yl]-butan-2S-ol (+)^5 i uzyskany alkohol (+) 5 utlenia sie bezwodnikiem kwasu chromowego .w pirydynie do (+)etylo-a-kamfolenonu [(+) 4].114 539 ^TY; O mudlaoinosa I! j OM CO* WA ^rt C-Jf (rOWpinjdiji ina CrO. 'i/pin^dyn ^rr iSnr COl coi 6cVie,vrtat 1 S^hr^s»S5nr+^rr r«A muclLactnoia CO 5 COJ< GrOj^pinjd^a ScYt«,wia,i 2 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL