RU2399672C1 - Biocatalytic method of n-substituted aliphatic acrylamide synthesis and rhodococcus erythropolis bacteria strain for implementation thereof - Google Patents

Biocatalytic method of n-substituted aliphatic acrylamide synthesis and rhodococcus erythropolis bacteria strain for implementation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2399672C1
RU2399672C1 RU2009116221/13A RU2009116221A RU2399672C1 RU 2399672 C1 RU2399672 C1 RU 2399672C1 RU 2009116221/13 A RU2009116221/13 A RU 2009116221/13A RU 2009116221 A RU2009116221 A RU 2009116221A RU 2399672 C1 RU2399672 C1 RU 2399672C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substituted aliphatic
strain
acrylamide
rhodococcus erythropolis
synthesis
Prior art date
Application number
RU2009116221/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Валерьевич Лавров (RU)
Константин Валерьевич Лавров
Галина Андреевна Ларикова (RU)
Галина Андреевна Ларикова
Александр Степанович Яненко (RU)
Александр Степанович Яненко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП ГосНИИгенетика)
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП ГосНИИгенетика) filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП ГосНИИгенетика)
Priority to RU2009116221/13A priority Critical patent/RU2399672C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2399672C1 publication Critical patent/RU2399672C1/en

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method provides the use of said strain as a biocatalyst for N-substituted aliphatic acrylamide synthesis of acrylamide and primary aliphatic amines. The invention allows producing high-yield N-substituted aliphatic acrylamides. The yield of N-iaopropylacrylamide is 11 g/l, of N-dimethylaminopropiylacrylamide - 5 g/l.
EFFECT: Rhodococcus erythropolis bacteria strain, 37 RNCIM No As-1793 exhibit acylating activity and is capable to synthesise N-substituted aliphatic acrylamides.
2 cl, 5 ex

Description

Настоящее изобретение относится к биотехнологии и касается синтеза N-замещенных алифатических акриламидов, в частности N-изопропилакриламида и N-диметиламинопропилакриламида путем биокаталитического ацилирования первичных алифатических аминов акриламидом с использованием в качестве биокатализатора штамма бактерий Rhodococcus erythropolis, обладающего ацилирующей активностью.The present invention relates to biotechnology and relates to the synthesis of N-substituted aliphatic acrylamides, in particular N-isopropyl acrylamide and N-dimethylaminopropyl acrylamide, by biocatalytic acylation of primary aliphatic amines with acrylamide using a bacterium strain Rhodococcus erythropolis with acylation activity as a biocatalyst.

N-замещенные алифатические акриламиды широко используют в качестве мономеров для получения водорастворимых полимеров, используемых в производстве различных флокулянтов, адсорбентов, и структурообразователей, применяемых в промышленности и сельском хозяйстве (Полиакриламид. - М., 1992.).N-substituted aliphatic acrylamides are widely used as monomers to obtain water-soluble polymers used in the production of various flocculants, adsorbents, and structure-forming agents used in industry and agriculture (Polyacrylamide. - M., 1992.).

Традиционно N-замещенные алифатические акриламиды получают химическими способами. Наиболее универсальный из них - ацилирование алифатических аминов хлорангидридами акриловой и метакриловой кислот (MacWilliams D.S. Functional monomers. Their preparation, polymerization, and application. New York: M.Decker, 1973). Общими недостатками химических способов синтеза являются необходимость получения и использования крайне ядовитых хлорангидридов и использование токсичных органических растворителей.Traditionally, N-substituted aliphatic acrylamides are obtained by chemical methods. The most universal of them is the acylation of aliphatic amines with acid chlorides of acrylic and methacrylic acids (MacWilliams D. S. Functional monomers. Their preparation, polymerization, and application. New York: M. Decker, 1973). Common disadvantages of chemical synthesis methods are the need to obtain and use highly toxic acid chlorides and the use of toxic organic solvents.

Альтернативный подход к синтезу химических соединений - биокаталитический синтез. При осуществлении биокаталитических способов синтеза химических веществ в качестве катализаторов используют ферменты или клетки микроорганизмов, а проведение процесса синтеза осуществляют при невысоких температурах и давлении в водных средах (РФ 2053300).An alternative approach to the synthesis of chemical compounds is biocatalytic synthesis. When carrying out biocatalytic methods for the synthesis of chemicals, enzymes or cells of microorganisms are used as catalysts, and the synthesis process is carried out at low temperatures and pressure in aqueous media (RF 2053300).

Упомянутые отличия биокаталитических способов от химических являются во многих случаях их преимуществами. Возможность проведения синтезов в водных средах приводит к меньшей токсичности производства, возможность проведения процессов при невысоких температурах и давлениях снижает его затратность, более выраженная избирательность катализаторов на основе ферментов позволяет получать более чистые вещества. Дополнительными преимуществами биокатализаторов перед химическими катализаторами являются более простые способы получения биокатализаторов, а также возможность модификации биокатализаторов в заданном направлении для синтеза различных структурных вариантов соединений.The mentioned differences of biocatalytic methods from chemical ones are in many cases their advantages. The possibility of synthesizing in aqueous media leads to lower toxicity of production, the possibility of carrying out processes at low temperatures and pressures reduces its cost, more pronounced selectivity of enzyme-based catalysts allows to obtain cleaner substances. Additional advantages of biocatalysts over chemical catalysts are simpler methods for producing biocatalysts, as well as the possibility of modifying biocatalysts in a given direction for the synthesis of various structural variants of compounds.

На сегодняшний день не известно биокаталитических способов синтеза N-замещенных алифатических акриламидов.To date, no biocatalytic methods for the synthesis of N-substituted aliphatic acrylamides are known.

Задача настоящего изобретения - разработка биокаталитического способа синтеза N-замещенных алифатических акриламидов.The present invention is the development of a biocatalytic method for the synthesis of N-substituted aliphatic acrylamides.

Задача решена путем:The problem is solved by:

- получения штамма Rhodococcus erythropolis 37, обладающего ацилирующей активностью, депонированного во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) под номером ВКПМ Ас-1793 и- obtaining strain Rhodococcus erythropolis 37, having acylating activity, deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms (VKPM) under the number VKPM As-1793 and

- разработки способа синтеза N-замещенных алифатических акриламидов из акриламида и первичных алифатических аминов с использованием в качестве биокатализатора бактерий Rhodococcus erythropolis 37.- development of a method for the synthesis of N-substituted aliphatic acrylamides from acrylamide and primary aliphatic amines using Rhodococcus erythropolis 37 as a bacterial biocatalyst.

Способ, предлагаемый в настоящем изобретении, основан на ацилировании первичных алифатических аминов в водной среде амидами ненасыщенных карбоновых кислот, в частности акриламидом. В качестве биокатализатора в заявляемом способе используют штамм Rhodococcus erythropolis ВКПМ Ас-1793, обладающий ацилирующей активностью.The method proposed in the present invention is based on the acylation of primary aliphatic amines in an aqueous medium with amides of unsaturated carboxylic acids, in particular acrylamide. As a biocatalyst in the present method using a strain of Rhodococcus erythropolis VKPM Ac-1793, with acylating activity.

Заявляемый штамм обладает ацилирующей активностью с уникальной субстратной специфичностью и способен синтезировать N-замещенные алифатические акриламиды, в частности N-изопропилакриламид, N-диметиламинопропилакриламид.The inventive strain has an acylating activity with unique substrate specificity and is capable of synthesizing N-substituted aliphatic acrylamides, in particular N-isopropyl acrylamide, N-dimethylaminopropyl acrylamide.

Штамм Rhodococcus erythropolis 37 ВКПМ Ас-1793 изолирован из почвы на минимальной среде с ацетонитрилом.The strain Rhodococcus erythropolis 37 VKPM Ac-1793 is isolated from the soil in a minimal medium with acetonitrile.

Характеристика заявляемого штаммаCharacterization of the claimed strain

Морфологические свойства. Клетки штамма Rhodococcus erythropolis 37 ВКПМ Ac-1793 неподвижны и окрашиваются по Граму. Спор не образуют, некислотоустойчивы. Через 18-20 час роста при температуре 30°С на мясо-пептонном агаре - МПА (Руководство к практическим занятиям по микробиологии, МГУ, 1983, стр.93) клетки образуют слабо ветвящиеся нити, которые через 48-72 часа распадаются на палочковидные и кокковидные элементы. В старых культурах наблюдаются плеоморфные клетки в виде колб, груш, булав. Деление клеток происходит по раскалывающемуся и сгибающему типам.Morphological properties. The cells of the strain Rhodococcus erythropolis 37 VKPM Ac-1793 are motionless and stained according to Gram. They do not form a dispute, non-acid resistant. After 18-20 hours of growth at a temperature of 30 ° C on meat-peptone agar - MPA (Manual for practical studies in microbiology, Moscow State University, 1983, p. 93), the cells form weakly branching filaments, which after 48-72 hours break up into rod-shaped and cocciform elements. In old cultures, pleomorphic cells are observed in the form of flasks, pears, clubs. Cell division occurs according to the splitting and bending types.

На плотных питательных средах (агар Лурия Бертани, мясо-пептонный агар, агар Хотингера) через 48 часов роста при температуре 30°С заявляемый штамм образует круглые гладкие колонии диаметром 1 мм, окрашенные в розовый цвет.On solid nutrient media (agar Luria Bertani, meat-peptone agar, Hotinger agar) after 48 hours of growth at a temperature of 30 ° C, the claimed strain forms round smooth colonies with a diameter of 1 mm, painted in pink.

Состав питательных сред (мас.%):The composition of the nutrient media (wt.%):

агар Лурия Бертани:Agar Luria Bertani:

ТриптонTripton 0,50.5 Дрожжевой экстрактYeast extract 0,250.25 NaClNaCl 0,50.5 Агар-агарAgar agar 22 ВодаWater ОстальноеRest

Мясо-пептонный агар:Meat-peptone agar:

Агар-агар 2Agar Agar 2

Мясо-пептонный бульон - остальноеMeat-peptone broth - the rest

Агар Хотингера:Agar Khotinger:

Агар-агар 2Agar Agar 2

Бульон Хоттингера (Руководство к практическим занятиям по микробиологии, МГУ, 1983, стр.93) - остальное.Hottinger Bouillon (Guide to Practical Activities in Microbiology, Moscow State University, 1983, p. 93) - the rest.

Физиологические свойства:Physiological properties:

Заявляемый штамм усваивает лактозу, ацетат, сукцинат, фумарат, глицерин, фруктозу, ацетамид, акриламид, бутирамид, изобутирамид, пропионамид, валерамид. Оптимальный рН штамма находится в диапазоне 6,5-8,5.The inventive strain assimilates lactose, acetate, succinate, fumarate, glycerin, fructose, acetamide, acrylamide, butyramide, isobutyramide, propionamide, valeramide. The optimal pH of the strain is in the range of 6.5-8.5.

Хранение штамма:Strain storage:

Хранение заявляемого штамма осуществляется в виде лиофилизированных клеток.Storage of the claimed strain is carried out in the form of lyophilized cells.

Нуклеотидная последовательность гена рибосомальной 16S РНКThe nucleotide sequence of the gene of the ribosomal 16S RNA

Нуклеотидная последовательность гена рибосомальной 16S РНК заявляемого штамма соответствует роду Rhodococcus, виду erythropolis.The nucleotide sequence of the gene of the ribosomal 16S RNA of the claimed strain corresponds to the genus Rhodococcus, species erythropolis.

На основании перечисленного выше и в соответствии с руководством Берджи (Определитель бактерий Берджи, Москва, «Мир», 1997) штамм ВКПМ Ас-1793 отнесен к роду Rhodococcus и виду erythropolis.Based on the foregoing and in accordance with Bergey’s guidelines (Berji Bacterial Identifier, Moscow, Mir, 1997), strain VKPM Ac-1793 is assigned to the genus Rhodococcus and the species erythropolis.

Оптимальные условия культивирования:Optimum cultivation conditions:

Для получения клеток заявляемого штамма, обладающих ацилирующей активностью, штамм выращивают при 25-30°С в течение 24-36 часов на синтетических средах, содержащих в качестве источника углерода ацетанилид в концентрациях 0,2-0,4%, или совместно фруктозу 0,2-0,4% и ацетанилид 0,4-0,6%, а в качестве источника азота аммонийные или нитратные соли в концентрациях 0,4-2%.To obtain cells of the inventive strain having acylating activity, the strain is grown at 25-30 ° C for 24-36 hours on synthetic media containing acetanilide at a concentration of 0.2-0.4%, or together fructose 0, as a carbon source. 2-0.4% and acetanilide 0.4-0.6%, and as a source of nitrogen, ammonium or nitrate salts in concentrations of 0.4-2%.

Состав синтетической среды М3, мас.%The composition of the synthetic medium M3, wt.%

K2HPO4*3H2OK 2 HPO 4 * 3H 2 O 0,70.7 KH2PO4 KH 2 PO 4 0,30.3 MgSO4 MgSO 4 0,050.05 FeSO4 FeSO 4 0,00050,0005 смесь витаминовa mixture of vitamins 0,050.05 вода деионизированнаяdeionized water остальноеrest

Способ в общем виде осуществляют следующим образом:The method in General is as follows:

Получение водного раствора N-замещенных алифатических акриламидов, в частности N-изопропилакриламида и N-диметиламинопропилакриламида осуществляют смешиванием водных растворов акриламида и алифатических первичных аминов, в частности изопропиламина и диметиламинопропиламина, в концентрациях 1-10% с суспензией биокатализатора и инкубацией при температурах 20-40°С и значениях рН 9,5-11 в течение 1-48 часов. Концентрация биокатализатора в смеси 2-16 г сухого веса/л.The preparation of an aqueous solution of N-substituted aliphatic acrylamides, in particular N-isopropylacrylamide and N-dimethylaminopropylacrylamide, is carried out by mixing aqueous solutions of acrylamide and aliphatic primary amines, in particular isopropylamine and dimethylaminopropylamine, in concentrations of 1-10% with a suspension of biocatalyst temperature 20-40 and ° C and pH 9.5-11 for 1-48 hours. The concentration of the biocatalyst in a mixture of 2-16 g dry weight / l.

Биокатализатор хранят и используют в виде свободных клеток заявляемого штамма, полученных путем отделения от культуральной жидкости центрифугированием при 5-16 тыс.об/мин и последующим суспендированием в 10 мМ фосфатном буфере рН 7,0-8,0 до концентрации 20-40 г сухого веса/л. Концентрацию образовавшегося N-замещенного алифатического акриламида определяют с помощью газовой хроматографии. Анализ реакционной смеси осуществляют на газовом хроматографе LXM-80 (Россия) с пламенно-ионизационным детектором. Продукты реакции разделяют с помощью кварцевой колонки длиной 32 м, набитой сорбентом FFAP, при постоянной температуре 180°С. В качестве газа носителя используют гелий.The biocatalyst is stored and used in the form of free cells of the inventive strain, obtained by separation from the culture fluid by centrifugation at 5-16 thousand rpm and subsequent suspension in 10 mm phosphate buffer pH 7.0-8.0 to a concentration of 20-40 g dry weight / l The concentration of the resulting N-substituted aliphatic acrylamide is determined by gas chromatography. Analysis of the reaction mixture is carried out on a gas chromatograph LXM-80 (Russia) with a flame ionization detector. The reaction products are separated using a quartz column 32 m long packed with FFAP sorbent at a constant temperature of 180 ° C. Helium is used as the carrier gas.

Образовавшийся N-замещенный алифатический акриламид выделяют из раствора экстракцией бензолом, перерастворением в диэтиловом эфире, осаждением при понижении температуры до 20°С, фильтрацией.The resulting N-substituted aliphatic acrylamide is isolated from the solution by extraction with benzene, redissolution in diethyl ether, precipitation at a temperature of 20 ° C, and filtration.

Сущность изобретения поясняется примерами.The invention is illustrated by examples.

Пример 1. Получение биокатализатораExample 1. Obtaining a biocatalyst

В колбу Эрленмейера (объемом 750 мл), содержащую 100 мл синтетической питательной среды М3, содержащей ацетанилид в концентрации 0,4% и NH4NO3 в концентрации 0,2%, добавляют 1 мл культуры (109 кл/мл) заявляемого штамма, предварительно выращенного на среде Лурия Бертани в течение 16 ч при 30°С с перемешиванием (300 об/мин). Затем колбу инкубируют с перемешиванием (200 об/мин) при 30°С в течение 36 час. Биомассу отделяют центрифугированием при 5 тыс.об/мин, ресуспендируют в 10 мМ фосфатном буфере рН 7,0 до концентрации 20 г/л и хранят при +4°С. Полученные таким образом клетки в количестве 20 мг сухого веса обладают ацилирующей активностью 4,4 единицы/г сухого веса клеток.In an Erlenmeyer flask (750 ml) containing 100 ml of synthetic nutrient medium M3 containing acetanilide at a concentration of 0.4% and NH 4 NO 3 at a concentration of 0.2%, add 1 ml of culture (10 9 cells / ml) of the claimed strain , previously grown on Luria Bertani's medium for 16 hours at 30 ° C with stirring (300 rpm). Then the flask was incubated with stirring (200 rpm) at 30 ° C for 36 hours. The biomass is separated by centrifugation at 5 thousand rpm, resuspended in 10 mm phosphate buffer pH 7.0 to a concentration of 20 g / l and stored at + 4 ° C. Thus obtained cells in an amount of 20 mg dry weight have an acylating activity of 4.4 units / g dry cell weight.

Ацилирующая активность определяется по скорости синтеза N-изопропилакриламида по следующей методике:Acylating activity is determined by the rate of synthesis of N-isopropylacrylamide according to the following procedure:

Смешивают 300 мкл 10% водного раствора акриламида, 250 мкл 10% водного раствора изопропиламина (рН 10), 450 мкл суспензии клеток, содержащей 2,4 мг клеток. Инкубируют при 37°С 2 часа, отделяют клетки центрифугированием в течение 1 минуты при 10 тыс.об/мин, определяют содержание N-изопропилакриламида с помощью газовой хроматографии.Mix 300 μl of a 10% aqueous solution of acrylamide, 250 μl of a 10% aqueous solution of isopropylamine (pH 10), 450 μl of a suspension of cells containing 2.4 mg of cells. Incubated at 37 ° C for 2 hours, the cells are separated by centrifugation for 1 minute at 10 thousand rpm, the content of N-isopropylacrylamide is determined by gas chromatography.

За единицу активности принимают количество фермента, необходимое для синтеза 1 мМ N-изопропилакриламида за 1 час.The unit of activity is the amount of enzyme required for the synthesis of 1 mM N-isopropylacrylamide in 1 hour.

Пример 2. Получение биокатализатора с более высоким выходомExample 2. Obtaining a biocatalyst with a higher yield

Биокатализатор выращивают, как в примере 1, но среда М3 дополнительно содержит 0,4% фруктозы. Биомассу ресуспендируют также, но до концентрации 32 г сухого веса/л.The biocatalyst is grown, as in example 1, but the M3 medium additionally contains 0.4% fructose. The biomass is also resuspended, but to a concentration of 32 g dry weight / L.

В результате получают биомассу в количестве 80 мг сухого веса с ацилирующей активностью 2,2 единицы/г сухого веса клеток.The result is biomass in an amount of 80 mg dry weight with an acylating activity of 2.2 units / g dry cell weight.

Пример 3. Синтез N-изопропилакриламида из акриламида и изопропиламинаExample 3. Synthesis of N-isopropylacrylamide from acrylamide and isopropylamine

Водные растворы акриламида и изопропиламина (рН 10) смешивают, затем к реакционной смеси добавляют суспензию клеток заявляемого штамма, полученных как в примере 1. Концентрации акриламида и изопропиламина в смеси эквимолярны и составляют 3% (0,42 мМ) и 2,5% (0,42 мМ) соответственно. Концентрация клеток в смеси составляет 8 г сухого веса/л. Реакционную смесь инкубируют при 37°С в течение 6 часов. Затем клетки отделяют центрифугированием (5 тыс. об/мин) и количество полученного продукта определяют методом газовой хроматографии. Концентрация полученного раствора N-изопропилакриламида составляет 11 г/л.Aqueous solutions of acrylamide and isopropylamine (pH 10) are mixed, then a suspension of the cells of the inventive strain obtained as in Example 1 is added to the reaction mixture. The concentrations of acrylamide and isopropylamine in the mixture are equimolar and make up 3% (0.42 mmol) and 2.5% ( 0.42 mmol), respectively. The concentration of cells in the mixture is 8 g dry weight / L. The reaction mixture was incubated at 37 ° C for 6 hours. Then the cells are separated by centrifugation (5 thousand rpm) and the amount of product obtained is determined by gas chromatography. The concentration of the resulting solution of N-isopropylacrylamide is 11 g / L.

Пример 4. Синтез N-диметиламинопропилакриламида из акриламида и диметиламинопропиламинаExample 4. Synthesis of N-dimethylaminopropylacrylamide from acrylamide and dimethylaminopropylamine

Водные растворы акриламида и диметиламинопропиламина (рН 10) смешивают, затем к реакционной смеси добавляют суспензию клеток заявляемого штамма, полученных как в примере 1. Концентрации акриламида и диметиламинопропиламина в смеси эквимолярны и составляют 1% (0,14 мМ) и 2,5% (0,14 мМ) соответственно. Концентрация клеток в смеси составляет 2,4 г сухого веса/л. Реакционную смесь инкубируют при 37°С в течение 24 часов. Затем клетки отделяют центрифугированием (5 тыс.об/мин) и количество полученного продукта определяют методом газовой хроматографии. Концентрация полученного раствора N-диметиламинопропилакриламида составляет 5 г/л.Aqueous solutions of acrylamide and dimethylaminopropylamine (pH 10) are mixed, then a suspension of the cells of the inventive strain obtained as in Example 1 is added to the reaction mixture. The concentrations of acrylamide and dimethylaminopropylamine in the mixture are equimolar and equal to 1% (0.14 mmol) and 2.5% ( 0.14 mmol), respectively. The concentration of cells in the mixture is 2.4 g dry weight / L. The reaction mixture was incubated at 37 ° C for 24 hours. Then the cells are separated by centrifugation (5 thousand rpm) and the amount of product obtained is determined by gas chromatography. The concentration of the resulting solution of N-dimethylaminopropylacrylamide is 5 g / L.

Пример 5. Получение N-изопропилакриламидаExample 5. Obtaining N-isopropylacrylamide

50 мл суспензии клеток заявляемого штамма, полученных как в примере 2, вносят в сосуд объемом 200 мл. Затем туда же добавляют 25 мл 8% раствора акриламида и 25 мл 8% раствора изопропиламина с рН 10. Процесс проводят при перемешивании (200 об/мин), с контролем рН, при температуре 37°С. Через 24 часа процесс завершают, клетки отделяют центрифугированием (10 тыс.об/мин). Полученный супернатант экстрагируют 3 раза равным объемом бензола. Затем бензол выпаривают на вакуумном роторном испарителе при 38-40°С, полученную маслянистую жидкость растворяют в 15 мл диэтилового эфира. Раствор обезвоживают с помощью безводного сульфата натрия и концентрируют на вакуумном роторном испарителе. При охлаждении до 20°С выпадает белый с желтым оттенком кристаллический осадок с характерным запахом.50 ml of a suspension of cells of the inventive strain obtained as in example 2, contribute to a vessel with a volume of 200 ml. Then, 25 ml of an 8% solution of acrylamide and 25 ml of an 8% solution of isopropylamine with a pH of 10 are added there. The process is carried out with stirring (200 rpm), with a pH control, at a temperature of 37 ° C. After 24 hours, the process is completed, the cells are separated by centrifugation (10 thousand rpm). The resulting supernatant is extracted 3 times with an equal volume of benzene. Then the benzene is evaporated on a vacuum rotary evaporator at 38-40 ° C, the resulting oily liquid is dissolved in 15 ml of diethyl ether. The solution was dehydrated with anhydrous sodium sulfate and concentrated on a vacuum rotary evaporator. When cooled to 20 ° C, a white and yellow crystalline precipitate precipitated with a characteristic odor.

Полученный кристаллический осадок анализируют путем определения температуры плавления и содержания элементов с помощью элементного анализа:The obtained crystalline precipitate is analyzed by determining the melting temperature and the content of elements using elemental analysis:

- температура плавления полученных кристаллов 62-64°С соответствует известной (Journal of American Chemical Society, v.73, 1951, p.4076) для N-изопропилакриламида - 62-63°C.- the melting point of the obtained crystals 62-64 ° C corresponds to the known (Journal of American Chemical Society, v.73, 1951, p.4076) for N-isopropylacrylamide - 62-63 ° C.

-элементный анализ выявил следующие содержания элементов в полученном образце вещества (%): С - 63,77; Н - 9,68 и N - 11,52. Рассчитанные для N-изопропилакриламида содержания элементов совпадают с определенными экспериментально (%): С - 63,71; Н - 9,73 и N - 12,38.-element analysis revealed the following content of elements in the obtained sample of the substance (%): C - 63.77; H, 9.68; and N, 11.52. The element contents calculated for N-isopropylacrylamide are the same as experimentally determined (%): C - 63.71; H, 9.73; and N, 12.38.

На основании определения температуры плавления и соответствия рассчитанного и реального результатов элементного анализа сделан вывод о соответствии полученного вещества N-изопропилакриламиду.Based on the determination of the melting temperature and the correspondence between the calculated and real results of elemental analysis, a conclusion is drawn on the correspondence of the obtained substance to N-isopropyl acrylamide.

Таким образом, получен штамм Rhodococcus erythropolis 37 ВКПМ Ac-1793, обладающий ацилирующей активностью, способный синтезировать N-замещенные алифатические акриламиды. На его основе впервые разработан биокаталитический способ получения N-замещенных алифатических акриламидов, в частности N-изопропилакриламида и N-диметиламинопропилакриламида с помощью клеток микроорганизма.Thus, the obtained strain Rhodococcus erythropolis 37 VKPM Ac-1793, with acylating activity, capable of synthesizing N-substituted aliphatic acrylamides. Based on it, a biocatalytic method for the preparation of N-substituted aliphatic acrylamides, in particular N-isopropylacrylamide and N-dimethylaminopropylacrylamide using microorganism cells, was first developed.

Claims (2)

1. Биокаталитический способ синтеза N-замещенных алифатических акриламидов из акриламида и первичных алифатических аминов с использованием в качестве биокатализатора штамма бактерий Rhodococcus erythropolis 37 ВКПМ Ac-1793, обладающего ацилирующей активностью и способного синтезировать N-замещенные алифатические акриламиды.1. Biocatalytic method for the synthesis of N-substituted aliphatic acrylamides from acrylamide and primary aliphatic amines using the bacterial strain Rhodococcus erythropolis 37 VKPM Ac-1793, which has acylating activity and is capable of synthesizing N-substituted aliphatic acrylamides, as a biocatalyst. 2. Штамм бактерий Rhodococcus erythropolis 37 ВКПМ Ac-1793, обладающий ацилирующей активностью и способный синтезировать N-замещенные алифатические акриламиды. 2. The bacterial strain Rhodococcus erythropolis 37 VKPM Ac-1793, with acylating activity and capable of synthesizing N-substituted aliphatic acrylamides.
RU2009116221/13A 2009-04-29 2009-04-29 Biocatalytic method of n-substituted aliphatic acrylamide synthesis and rhodococcus erythropolis bacteria strain for implementation thereof RU2399672C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009116221/13A RU2399672C1 (en) 2009-04-29 2009-04-29 Biocatalytic method of n-substituted aliphatic acrylamide synthesis and rhodococcus erythropolis bacteria strain for implementation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009116221/13A RU2399672C1 (en) 2009-04-29 2009-04-29 Biocatalytic method of n-substituted aliphatic acrylamide synthesis and rhodococcus erythropolis bacteria strain for implementation thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2399672C1 true RU2399672C1 (en) 2010-09-20

Family

ID=42939157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009116221/13A RU2399672C1 (en) 2009-04-29 2009-04-29 Biocatalytic method of n-substituted aliphatic acrylamide synthesis and rhodococcus erythropolis bacteria strain for implementation thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399672C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522804C2 (en) * 2012-10-10 2014-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика") METHOD OF SYNTHESIS OF N-SUBSTITUTED ACRYLAMIDES AND RECOMBINANT STRAIN Rhodococcus erythropolis FOR ITS IMPLEMENTATION (VERSIONS)
RU2539033C1 (en) * 2013-10-21 2015-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика") RECOMBINANT BACTERIUM STRAIN Rhodococcus rhodochrous HAVING CONSTITUTIVE ACYLATING ACTIVITY, AND METHOD OF SYNTHESIS OF N-REPLACED ACRYLAMIDES USING THIS STRAIN AS BIOCATALYST

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522804C2 (en) * 2012-10-10 2014-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика") METHOD OF SYNTHESIS OF N-SUBSTITUTED ACRYLAMIDES AND RECOMBINANT STRAIN Rhodococcus erythropolis FOR ITS IMPLEMENTATION (VERSIONS)
RU2539033C1 (en) * 2013-10-21 2015-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика") RECOMBINANT BACTERIUM STRAIN Rhodococcus rhodochrous HAVING CONSTITUTIVE ACYLATING ACTIVITY, AND METHOD OF SYNTHESIS OF N-REPLACED ACRYLAMIDES USING THIS STRAIN AS BIOCATALYST

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO175489B (en) Process for the preparation of an amide
Hughes et al. Application of whole cell rhodococcal biocatalysts in acrylic polymer manufacture
RU2520870C1 (en) Bacterial strain rhodococcus aetherivorans of russian classification of microorganisms bkm ac-2610d - producer of nitrile hydrase, method of its cultivation and method of production of acrylamide
RU2053300C1 (en) Strain of bacterium rhodococcus rhodochrous - a producer of nitrile hydratase
WO1983001784A1 (en) Process for biologically producing amide
CN103459032A (en) Liquid cation exchanger
Aly et al. Production of the antitumor L-glutaminase enzyme from thermotolerant Streptomyces sp. D214, under submerged fermentation conditions.
RU2399672C1 (en) Biocatalytic method of n-substituted aliphatic acrylamide synthesis and rhodococcus erythropolis bacteria strain for implementation thereof
JPS6291189A (en) Microbiological production of amide
RU2304165C1 (en) Method for production of acrylic monomers and bacterium strain rhodococcus rhodochrous producing the same
JPH0614786A (en) Production of amide compound and microorganism used therefor
WO2011102510A1 (en) Stable aqueous acrylamide solution
Xudong et al. Bioconversion of acrylnitrile to acrylamide using hollow-fiber membrane bioreactor system
WO2003080680A1 (en) Aqueous acrylamide solution containing saccharide
JPH04304892A (en) Biological production of glycine
CN109321491B (en) Xiangfang enterobacter ZJB-17001 and application thereof
RU2439154C1 (en) Acylamidase enzyme, dna fragment coding said enzyme, and biocatalytic method for synthesis of n-substituted acrylamides using acylamidase
CN109182201B (en) Enterobacter hesheng biological I type ZJB-17002 and application thereof
RU2539033C1 (en) RECOMBINANT BACTERIUM STRAIN Rhodococcus rhodochrous HAVING CONSTITUTIVE ACYLATING ACTIVITY, AND METHOD OF SYNTHESIS OF N-REPLACED ACRYLAMIDES USING THIS STRAIN AS BIOCATALYST
JP7088836B2 (en) Method for Producing 3-Hydroxypropionamide Using Acetobacter-Rovaniensis
Lavrov et al. Novel biocatalytic process of N-substituted acrylamide synthesis
RU2146291C1 (en) Improved biotechnological process of acrylamide producing
CN101448949B (en) Method for the enzymatic production of 2-hydroxy-2-methyl carboxylic acids
RU2522804C2 (en) METHOD OF SYNTHESIS OF N-SUBSTITUTED ACRYLAMIDES AND RECOMBINANT STRAIN Rhodococcus erythropolis FOR ITS IMPLEMENTATION (VERSIONS)
RU2077588C1 (en) Method of acrylamide preparing

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20170327

PD4A Correction of name of patent owner