PL194402B1

PL194402B1 - Sposób otrzymywania S-(-)-1-fenyloetanolu drogą biotransformacji

Info

Publication number: PL194402B1
Application number: PL351282A
Authority: PL
Inventors: Agnieszka Mironowicz; Wanda Mączka
Original assignee: Wrocław University Of Environmental And Life Sciences
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2007-05-31
Also published as: PL351282A1

Abstract

Sposób otrzymywania S-(-)-1-fenyloetanolu, o wzorze 2, drogą biotransformacji, w którym do redukcji używa się rozdrobnionej tkanki roślinnej, znamienny tym, że substrat, którym jest acetofenon o wzorze 1, redukuje się korzeniami selera (Opium graveolens).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania S-(-)-1-fenyloetanolu, o wzorze 2, drogą biotransformacji. Uzyskany w ten sposób alkohol charakteryzuje się bardzo wysoką czystością optyczną, w wyniku, czego może mieć zastosowanie w prowadzeniu stereospecyficznych syntez związków organicznych.

Znanych jest wiele metod biotransformacji związków chemicznych, prowadzonych przy pomocy enzymów zawartych w organizmach żywych.

Znane są sposoby użycia kultur komórkowych takich roślin jak marchew, tytoń, gardenia do otrzymywania aromatycznych alkoholi z ketonów (Yoshinobu Naoshima, Yoshihiko Akakabe, „Biotransfonnation of aromatic ketones with celi cultures of carrot, tobacco and Gardenia, Phytochemistry, 30, str. 35-3597, 1991).

Znane są także sposoby prowadzenia biotransformacji, w których wykorzystuje się układy enzymatyczne znajdujące się w rozdrobnionej masie niektórych owoców lub warzyw (opisy patentowe: PL 179778, PL 179812, i PL 179959, zgłoszenie patentowe P-319003 oraz publikacja: A. Mironowicz „Biotransformations of racemic acetates by potato and topinambur tubers”, Phytochemistry, 47, str. 1531 - 1534, 1998). W sposobach tych biotransformacje prowadzono układami enzymatycznymi zawartym w rozdrobnionych bulwach topinambura (Helianthus tuberosus), ziemniaka (Solanum tuberosum), czy w jabłkach (Malus silvestris).

W tych sposobach jako substratów używano związków steroidowych lub pochodnych kwasu szikimowego, zawierających różnorodne grupy funkcyjne, np. grupy karbonylowe, hydroksylowe, estrowe oraz podwójne wiązania między atomami węgla, które mogą być przekształcane podczas biotransformacji.

Z opisu patentowego PL 180792 oraz z publikacji: A. Mironowicz, „Apples as enantiospecific bioreagents in the hydrolysis of racemic esters and oxygenation of alcohols obtained” Acta Soc. Botan. Poloniae, 66, str. 325 - 328, 1997, znany jest sposób otrzymywania odpowiednio R-(+)-1-fenyloetanolu i S-(-)-1-fenyloetanol z substratu, którym był racemiczny octan (±)-1-fenyloetanolu, a biotransformację prowadzono przy użyciu rozdrobnionych jabłek.

Wynalazek dotyczy sposobu, w którym do biotransformacji używa się rozdrobnionej tkanki roślinnej.

Istota wynalazku polega na tym, że substrat, którym jest acetofenon, o wzorze 1, redukuje się korzeniami selera (Apium graveolens).

Korzystnie jest, gdy substrat dodaje się do masy roślinnej, która jest zawiesiną w roztworze buforu fosforanowego o pH 5,1 - 6,5.

Korzystnie też jest, gdy do 50 ml buforu fosforanowego zawierającego 0,5 - 1,0 g masy roślinnej, w przeliczeniu na suchą masę, dodaje się 20 - 50 mg substratu rozpuszczonego w 0,5 ml acetonu.

Nieoczekiwanie okazało się, że pod wpływem enzymów zawartych w masie uzyskanej z korzeni selera, substrat redukuje się enancjoselektywnie prawie wyłącznie do jednego enancjomeru, S-(-)-1-fenyloetanolu.

Zaletą wynalazku jest to, że w procesie biotransformacji, otrzymuje się związek o bardzo wysokim stopniu czystości optycznej.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.

Przykład

Ze zdrowych i nieuszkodzonych korzeni selera wymywa się dokładnie wszelkie zanieczyszczenia, poczym seler rozdrabnia się np. przy pomocy elektrycznego miksera „Malakser”, przez okres około 2 minut. Tak otrzymaną masę roślinną, w ilości 0,6 g - w przeliczeniu na suchą masę - umieszcza się w kolbie stożkowej, w której znajduje się 50 ml roztworu buforu fosforanowego o pH 6,2. Po dokładnym wymieszaniu, do tak przygotowanej zawiesiny dodaje się 20 mg acetofenonu (wzór 1). W wyniku redukcji acetofenonu (wzór 1) otrzymuje się 42% enancjomerycznych 1-fenyloetanoli, to jest alkoholi, wśród których S-(-)-1-fenyloetanolu (wzór 2) jest 96%, a R-(+)-1-fenyloetanolu (wzór 3) - 4%.

Produkty biotransformacji ekstrahuje się chloroformem, i identyfikuje przez porównanie z wzorcami, stosując chromatografię cienkowarstwową i gazową, analizę spektralną IR oraz polarymetrię. Chromatografię gazową (GC Hewlett Packard 5890; FID, gaz nośny wodór) wykonuje się na chiralnej kolumnie Chrimpack WCOT Fused Silica, Chirasil-Val-L, 25m.

PL 194 402 B1

Dane fizyczne:

IR n (cm^-1), dla 1-^fen^yloetanolu: 3340, 1460, 1380.

Skręcalność właściwa, mierzona w chloroformie dla S-(-)-1-fenyloetanolu (wzór 2) jest ujemna, a Rt w chromatografii gazowej - krótszy.

Claims

1. SposśóotrzzmywaniaS-(-)---fenylootanolu.o wzzrzz2, droggbiotrannformacji, w któiym dd redukcji używa się rozdrobnionej tkanki roślinnej, znamienny tym, że substrat, którym jest acetofenon o wzorze 1, redukuje się korzeniami selera (Opium graveolens).

2. Spooóó wanług za^rz. 1, zznmieeny tym, Zż ssbbsrat doOaje się do m^ay roSlinnyn która jest zawiesiną w roztworze buforu fosforanowego o pH 5, l - 6,5.

3. Sposóówanrub zzcs-Zz L zzymieenytym, żż óo55 ml bbfonr fesferanywangzawietajeącng 0,5 - 1,0 g masy roślinnej, w przeliczeniu na suchą masę, dodaje się 20 - 50 mg substratu rozpuszczonego w 0,5 ml acetonu.