PL121073B2 - Method of separation of 1-menthol from the mixture of stereoisomeric dl-mentholslov - Google Patents

Method of separation of 1-menthol from the mixture of stereoisomeric dl-mentholslov Download PDF

Info

Publication number
PL121073B2
PL121073B2 PL22184780A PL22184780A PL121073B2 PL 121073 B2 PL121073 B2 PL 121073B2 PL 22184780 A PL22184780 A PL 22184780A PL 22184780 A PL22184780 A PL 22184780A PL 121073 B2 PL121073 B2 PL 121073B2
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
menthol
acetates
selective
hydrolysis
mixture
Prior art date
Application number
PL22184780A
Other languages
English (en)
Other versions
PL221847A2 (pl
Inventor
Jozef Gora
Helena Oberman
Anna Monkiewicz
Teresa Florianowicz
Wieslaw Szelejewski
Original Assignee
Inst Chemii Przemyslowej
Politechnika Lodzka
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 Inst Chemii Przemyslowej, Politechnika Lodzka filed Critical Inst Chemii Przemyslowej
Priority to PL22184780A priority Critical patent/PL121073B2/pl
Publication of PL221847A2 publication Critical patent/PL221847A2/xx
Publication of PL121073B2 publication Critical patent/PL121073B2/pl

Links

Landscapes

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

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wydzielania l-mentolu z mieszaniny stereoizomerycznych dl- mentoli, stosowanego w przemysle farmaceutycznym, spozywczym i perfumeryjno-kosmetycznym.Znanych jest 8 optycznie czynnych stereoizomerów mentolu i 4 odmiany racemiczne, sposród których tylko 1-mentol obdarzony jest specyficznym mietowym zapachem i charakterystycznym chlodzacym dziala¬ niem. dl-Mentol wykazuje zapach podobny do l-mentoiu, lecz efekt chlodzacy ma obnizony w okolo 30%.Pozostale stereoizomery, to jest izomentol, neomentol i neoizomentol charakteryzuja sie odmiennymi i niekorzystnymi wlasciwosciami organoleptycznymi.W przemyslowym procesie syntezy mentolu z surowców chemicznych, na przyklad meta-krezolu, poprzez stadium tymolu, otrzymuje sie mieszanine wszystkich czterech nieczynnych optycznie stereoizome¬ rycznych mentoli. Z mieszaniny tej wydziela sie zwykle metodami fizykochemicznymi dl-mentol. Rozdziele¬ nie dl-mentolu na optycznie czynne izomery przeprowadza sie metodami fizykochemicznymi poprzez odpowiednie zwiazki diastereoizomeryczne lub metodami biochemicznymi. Metody fizykochemiczne maja ograniczone zastosowanie praktyczne ze wzgledu na wysoka cene stosowanych optycznie czynnych substra- tów i zlozony proces technologiczny. Z tego wzgledu w ostatnich latach przedmiotem wiciu patentów (.Postepy Mikrobiologii", II, 149 (1979)) jest zastosowanie mikroorganizmów lub wydzielonych z nich enzymów do rozdzielania racemicznego mentolu na enancjomery.Wedlug brytyjskiego opisu patentowego 1187 320, dl-mentol estryfikuje sie kwasami karboksylowymi zawierajacymi 1-21 atomów wegla. Nastepnie racemiczne estry mentolu poddaje sie selektywnej hydrolizie mikrobiologicznej pod wplywem enzymów wytwarzanych przez rózne szczepy drobnoustrojów, w tym: Absidia hyalospora, Trichoderma speues, Geotrichum candium, Aspergillus flavus, Rhizopus nigricant, Actinomucor repem, Bacillus subtilis, Gibberella sanbiinet. Uzyskiwane wydajnosci l-mentolu sa bardzo zróznicowane w zaleznosci od rodzaju stosowanego drobnoustroju, stezenia substratu i wielu innych parametrów procesu i wynosi 12-98,4%. Natomiast wedlug opisu patentowego RFN 1951317 zdolnosc selektywnej hydrolizy estrów dl-mentolu wykazuje okolo 40 róznych szczepów drobnoustrojów, w tym drozdze Rhodotomla mucilaginosa, hydrolizujace estry dl-mentolu w stezeniach 3-10% v/v z wydajnoscia 14,7-27,6%.Sposób wydzielania l-mentolu z miyranmy stereoizomerycznych dl-mentoli wedlug wynalazku polega na selektywnej i asymetrycznej, enzymatycznej hydrohzk octanu l-mantylu przy udanie nowego 12 121 173 drozdzy Rhodotorula mucilaginosa Ru, a nastepnie wyodrebnieniu l-mentolu z cieczy pofermentacyjnej przez destylacje z para wodna, estryfikacje kwasem borowym i hydrolize otrzymanego ortoboranu 1-mentylu przez destylacje z para wodna. W tym celu wyjsciowa mieszanine izomerycznych dl-mentoli estryfikuje siew znany sposób bezwodnikiem kwasu octowego, otrzymujac odpowiednie octany z wydajnoscia 95-98%.Nastepnie przeprowadza sie selektywna i asymetryczna hydrolize octanów dl-mentoli za pomoca rosnacych lub spoczynkowych komórek nowego szczepu drozdzy Rhodotorula mucilaginosa R12. uzywajac w przy¬ padku komórek rosnacych stacjonarnej tezy hodowli w podlozu standardowym i namnozenia biomasy co najmniej 3 x 1 (^komórek/cm3, a w przypadku komórek spoczynkowych 0,2czesci wagowych w przeliczeniu na sucha mase drozdzy izolowanych z fazy stacjonarnej na 18 czesci wagowych octanów dl-mentoli w 100 czesciach wagowych buforu fosforanowego o pH = 7.Dla obu rodzajów komórek proces hydrolizy przeprowadza sie w czasie 48-80 godzin w temperaturze 25-30°C na wytrzasarce o 190-220 obrotach na minute lub biofermentorach. Po zakonczeniu procesu hydrolizy ciecz pofermentacyjna poddaje sie destylacji z para wodna w celu wydzielenia mieszaniny 1- mentolu i nie przereagowanych stercoizomerycznych octanów mentolu. Otrzymana w ten sposób mieszanine estryfikuje sie kwasem borowym, uzytym w ilosci 1 mol na 3 mole mentolu, po czym oddestylowuje sie pod zmniejszonym cisnieniem nie przereagowane octany mentoli, a pozostalosc stanowiaca ortoboran trójmen- tylu hydrolizuje sie przez destylacje z para wodna. Oddestylowany z para wodna 1-mentol oczyszcza sie dalej rutynowa metoda przez krystalizacje z organicznych rozpuszczalników uzyskujac produkt o wlasciwosciach zgodnych z wymaganiami normy.Zastosowana w sposobie wedlug wynalazku odmiana R12 drozdzy Rhodotorula mucilaginosa charakte¬ ryzuje sie 3-4 krotnie wieksza zdolnoscia rozszczepiania octanu 1-mentylu w odniesieniu do szczepu Rhodo¬ torula mucilaginosa stosowanego w znanym sposobie z opisu patentowego RFN nr 1958 587.Sposób wedlug wynalazku wyjasniaja blizej ponizsze przyklady nie ograniczajace zakresu jego stosowania.Przyklad I. Hodowla drozdzy Rhodotorula mucilaginosa R12, pochodzaca ze skosu agarowego, zaszczepiono podloze standardowe i hodowano w ciagu 24 godzin w temperaturze 28°C. Otrzymane plynne inokulum przeniesiono do 2,5 dm3 hodowli wlasciwej w ilosci 3% v/v i hodowano w tej samej temperaturze przez 24 godziny. Mikroskopowo sprawdzono czystosc mikrobiologiczna populacji oraz ustalono poziom namnozenia biomasy, liczac komórki w komorze Thoma dla kilku prób pobranych z hodowli. Po osiagnieciu przez Rhodotorula mucilaginosa fazy stacjonarnej, liczba komórek w lem3 kultury wynosila 3X 109. Do namnozonej populacji dodano 50cm3 octanu dl-mentylu.Hydrolize estru prowadzono przez 72 godziny w temperaturze 28°C. Po zakonczeniu reakcji plyn pofermentacyjny poddano destylacji z para wodna w celu wydzielenia l-mentolu oraz nie rozszczepionych octanów. Otrzymano 50 cm3 destylatu zawierajacego (na podstawie analizy GC) 45% l-mentolu oraz 55% nie rozszczepionych estrów. Mentol estryfikowano kwasem borowym. W tym celu w aparaturze, zaopatrzonej w nasadke azeotropowa i chlodnice zwrotna, ogrzewano do wrzenia 50 cm3 mieszaniny l-mentolu i nie rozszcze¬ pionych estrów z 2,5g (0,04 mola) kwasu borowego w 250cm3 toluenu. Proces prowadzono do chwili, gdy przestala wydzielac sie woda. Nastepnie odparowano rozpuszczalnik i octany mentylu pod zmniejszonym cisnienim (6,6 — 19hfó). Otrzymano 26g estrów. Pozostaly w kolbie ortoboran trójmentylu rozlozono podczas destylacji z para wodna na l-mentol i wodny roztwór kwasu borowego. 1-Mentol ekstrahowano toluenem.Po odparowaniu rozpuszczalnika otrzymano 19,3 g (85% wydajnosci teoretycznej) krystalicznego zwiazku o charakterystycznym mietowym zapachu i temperaturze topnienia 42-43°C oraz skrecalnosci wlasciwej [a]20D= -49°. Otrzymany w ten sposób l-mentol wykazuje wlasciwosci sensometryczne identyczne z 1-mentolem naturalnym wydzielonym z olejku mietowego.Przyklad II. Sposób przygotowania inokulum oraz prowadzenia hodowli drozdzy Rhodotorula mucilaginosa Rn jest taki sam, jak w przykladzie I.Komórki spoczynkowe drozdzy otrzymano w nastepujacy sposób. Po zakonczeniu hodowli wlasciwej odwirowano (przy 4500 obrotów/minute) komórki drozdzy i przemyto je 1/15 molarnym buforem fosfora¬ nowym o pH = 7. Nastepnie otrzymana mase komórkowa zawieszono w buforze fosforanowym o takich samych parametrach. Do tak przygotowanych komórek spoczynkowych dodano 50 cm3octanu dl-mentylu i calosc uzupelniono buforem fosforanowym do objetosci 2,5dm3. Hydrolize octanu dl-mentylu prowadzono na wytrzasarce przez 72 godziny, w temperaturze 28°C. Nastepnie plyn pofermentacyjny poddano destylacji z para wodna. Otrzymano destylat zawierajacy 45% l-mentolu i 55% nie rozszczepionych octanów, co ustalono na podstawie analizy chromatograficznej gazowej. Mentol estryfikowano kwasem borowym, uzytym w ilosci 2,5g (0,04 mola). Proces estryfikacji prowadzono w srodowisku toluenu (150cm3) jako czynnika usuwaja¬ cego azeotropowo wode. Po zakonczeniu procesu oddestylowano rozpuszczalnik i octany mentylu pod121 #73 3 zmniejszonym cisnieniem, a pozostaly w kolbie ortoboran trójmentylu rozlozono podczas destylacji z para wodna na l-mentol wodny roztwór kwasu borowego 1-mentol ekstrahowano toluenem.Po odparowaniu rozpuszczalnika otrzymano 19,0 (84% wydajnosci teoretycznej) krystalicznego zwiazku o charakterystycznym mietowym zapachu i temperaturze topnienia 42-43°C oraz skrecalnosci wlasciwej la]20;) = -49°. Otrzymany w ten sposób 1-mentol wykazuje wlasciwosci organoleptyczne identyczne / l-mentolem *\dzidonm z olejku mietowego.Zastrzezenia patentowe ). Sposób wydzielania 1-mentolu / mieszaniny stereoizomerycznych dl-mentoli droga estryfikacji bez¬ wodnikiem kwasu octowego oraz droga asymetrycznej i selektywnej hydrolizy mikrobiologicznej i destylacji z para wodna, znamienny tym, ze racemiczne mentole przeprowadzone w octany dl-mentoli poddaje sie selektywnej i asymetrycznej hydrolizie racemicznej za pomoca drozdzy Rhodotorula mucilaginosa Rn, po czym wydziela sie l-mentol z cieczy pofermentacyjnej przez destylacje z para wodna, a nastepnie azeotropowa estryfikacje wydzielonej mieszaniny 1-mentolu i octanów mentoli kwasem borowym uzytym w ilosci I mola kwasu borowego na 3 mole mentolu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, Tnamltnny tym, proces selektywnej asymetrycznej hydrolizy racemicznej mieszaniny octanów mentoli prowadzi sie za pomoca rosnacych komórek drozdzy Rhodotorula mucilagi¬ nosa Rn na podlozu zawierajacym co najmniej 3X 10*komórek/cm3 drozdzy. 3. Sposób wedlug zastrz. I, wmmtmmy tym, ze proces selektywnej asymetrycznej hydrolizy racemicznej mieszaniny octanów mentoli prowadzi sie za pomoca komórek spoczynkowych w ilosci 0,2czesci wagowych, w przeliczeniu na sucha mase, drozdzy izolowanych z fazy stacjonarnej na 18 czesci wagowych octanów dl-mentoli w 100 czesciach wagowych buforu fosforanowego o pH = 7. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, m—trany tym, ze selektywna i asymetryczna hydrolize octanów racemi- cznych mentoli prowadzi sie w temperaturze 25-30°C w czasie 48-80 godzin. PL

Claims (4)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. ). Sposób wydzielania 1-mentolu / mieszaniny stereoizomerycznych dl-mentoli droga estryfikacji bez¬ wodnikiem kwasu octowego oraz droga asymetrycznej i selektywnej hydrolizy mikrobiologicznej i destylacji z para wodna, znamienny tym, ze racemiczne mentole przeprowadzone w octany dl-mentoli poddaje sie selektywnej i asymetrycznej hydrolizie racemicznej za pomoca drozdzy Rhodotorula mucilaginosa Rn, po czym wydziela sie l-mentol z cieczy pofermentacyjnej przez destylacje z para wodna, a nastepnie azeotropowa estryfikacje wydzielonej mieszaniny 1-mentolu i octanów mentoli kwasem borowym uzytym w ilosci I mola kwasu borowego na 3 mole mentolu.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, Tnamltnny tym, proces selektywnej asymetrycznej hydrolizy racemicznej mieszaniny octanów mentoli prowadzi sie za pomoca rosnacych komórek drozdzy Rhodotorula mucilagi¬ nosa Rn na podlozu zawierajacym co najmniej 3X 10*komórek/cm3 drozdzy.
  3. 3. Sposób wedlug zastrz. I, wmmtmmy tym, ze proces selektywnej asymetrycznej hydrolizy racemicznej mieszaniny octanów mentoli prowadzi sie za pomoca komórek spoczynkowych w ilosci 0,2czesci wagowych, w przeliczeniu na sucha mase, drozdzy izolowanych z fazy stacjonarnej na 18 czesci wagowych octanów dl-mentoli w 100 czesciach wagowych buforu fosforanowego o pH = 7.
  4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, m—trany tym, ze selektywna i asymetryczna hydrolize octanów racemi- cznych mentoli prowadzi sie w temperaturze 25-30°C w czasie 48-80 godzin. PL
PL22184780A 1980-02-05 1980-02-05 Method of separation of 1-menthol from the mixture of stereoisomeric dl-mentholslov PL121073B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL22184780A PL121073B2 (en) 1980-02-05 1980-02-05 Method of separation of 1-menthol from the mixture of stereoisomeric dl-mentholslov

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL22184780A PL121073B2 (en) 1980-02-05 1980-02-05 Method of separation of 1-menthol from the mixture of stereoisomeric dl-mentholslov

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL221847A2 PL221847A2 (pl) 1981-01-02
PL121073B2 true PL121073B2 (en) 1982-04-30

Family

ID=20001212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL22184780A PL121073B2 (en) 1980-02-05 1980-02-05 Method of separation of 1-menthol from the mixture of stereoisomeric dl-mentholslov

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL121073B2 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL221847A2 (pl) 1981-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1074240A (en) Microbial or enzymatic production of cyclopentene diol and esters thereof
Baumann et al. Rapid screening of hydrolases for the enantioselective conversion of ‘difficult-to-resolve’substrates
CZ329692A3 (en) Process for preparing optically pure (+)-r-2-phenoxypropionic acids esters
HU197942B (en) Process for producing (s)-alpha-methyl-aryl-acetic acids
CN101338287B (zh) 枯草芽孢杆菌酯酶及其用于生产l-薄荷醇的应用
CN104962533B (zh) 一种新型酯酶及其编码基因和在拆分(±)-1-苯乙醇和(±)-乙酸苏合香酯中的应用
Holmberg et al. Reaction conditions for the resolution of 2-methylalkanoic acids in esterification and hydrolysis with lipase from Candida cylindracea
CN101671639B (zh) 一种苏云金芽孢杆菌及其l-薄荷醇的制备方法
RU2286331C2 (ru) Способ выделения стереоизомера (-)-ментола
Kataoka et al. Optical resolution of racemic pantoic acid through microbial stereoselective lactonization in an organic solvent/water two-phase system
PL121073B2 (en) Method of separation of 1-menthol from the mixture of stereoisomeric dl-mentholslov
JPH01289494A (ja) ラセミα‐アルキル置換一級アルコール類の光学異性体の酵素的分離方法
Lundh et al. Sex pheromone of pine sawflies: Enantioselective lipase catalysed transesterification of erythro-3, 7-dimethylpentadecan-2-ol, diprionol
EP0529085A1 (en) Process for producing optically active 3-chloro-1-phenyl-1-propanol and derivative thereof
EP0494203A1 (en) METHOD FOR PRODUCING ARYL ALKANEDIOLS WITH HIGH OPTICAL PURENESS.
US5750764A (en) Synthesis and resolution of propionic acid derivatives
US4461835A (en) Process for preparing optically-active isoprenoid intermediates
JP3583798B2 (ja) 光学活性2−メチルブタン酸およびその誘導体の製造方法
JPS6192595A (ja) 光学分割によるインドリン−2−カルボン酸の製造方法
JPS61289899A (ja) 光学活性2−ハロ−1−フエニルエタノ−ルおよびそのエステルの製造法
EP0783039B1 (en) Process for producing optically active 2-alkoxycyclohexanol derivatives
CN120390805A (zh) 生产(+)-龙涎缩醛的方法
Monkiewicz et al. Stereoselective hydrolysis of optically active isomeric isopulegyl acetates by rhodotorula mucilaginosa and bacillus sp.
CN1132928C (zh) 两种酵母菌株及其用于制备光学纯2-芳基丙酸的方法
PL240959B1 (pl) Sposób kinetycznego rozdziału racemicznego (E)-4-fenylobut- -3-en-2-oIu