SK278790B6 - Mikrobiologický spôsob výroby kyseliny6-hydroxypyr - Google Patents

Mikrobiologický spôsob výroby kyseliny6-hydroxypyr Download PDF

Info

Publication number
SK278790B6
SK278790B6 SK2660-92A SK266092A SK278790B6 SK 278790 B6 SK278790 B6 SK 278790B6 SK 266092 A SK266092 A SK 266092A SK 278790 B6 SK278790 B6 SK 278790B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
acid
salts
carboxylic acid
microorganisms
hydroxypyrazinecarboxylic
Prior art date
Application number
SK2660-92A
Other languages
English (en)
Other versions
SK266092A3 (en
Inventor
Andreas Kiener
Original Assignee
Lonza A.G.
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 Lonza A.G. filed Critical Lonza A.G.
Publication of SK266092A3 publication Critical patent/SK266092A3/sk
Publication of SK278790B6 publication Critical patent/SK278790B6/sk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/10Nitrogen as only ring hetero atom
    • C12P17/12Nitrogen as only ring hetero atom containing a six-membered hetero ring
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/829Alcaligenes

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka nového spôsobu výroby kyseliny 6-hydroxypyrazinkarboxylovej a/alebo jej solí pomocou mikroorganizmov spracujúcich kyselinu pikolínovú a/alebo jej soli, pričom východiskovou látkou je kyselina pyrazínkarboxylová a/alebo jej soli.
Kyselinu 6-hydroxypyrazínkarboxylovú je možné použiť napríklad na výrobu štruktúrnych analógov tuberkulostatika pyrazinamidu (amid kyseliny 2-pyrazínkarboxylovej) (Rômppsov Chemický lexikón, 1987, zv. 5, str. 3411) alebo na výrobu 4-oxidu kyseliny 1,6-dihydro-6-oxo-2-pyrazínkarboxylovej, ktorý je účinnou látkou proti infekciám eimcria ( Experimental Parasitology, 1984, 57, str. 55-61).
Doterajší stav techniky
Opisuje sa trojstupňový chemický spôsob výroby kyseliny 6-hydroxypyrazínkarboxylovej, pri ktorom sa vychádza napríklad z 4-oxid-metylesteru kyseliny pyrazínkarboxylovej (Chemical Abstracts zv. 66, č. 094996).
Podstata vynálezu
Úlohou predloženého vynálezu je dať na použitie jednoduchý, hospodárny a ekologický spôsob výroby kysel iny 6-hydroxypyrazínkarboxylovej.
Úloha bola vyriešená novým spôsobom podľa patentového nároku 1.
V nasledujúcom texte sa pod pojmami kyselina pikolínová, kyselina pyrazínkarboxylová a kyselina 6-hydroxypyrazínkarboxylová rozumejú tiež ich soli, ako sú napríklad ich alkalické soli alebo amónne soli.
Podľa vynálezu sa kyselina pyrazínkarboxylová ako substrát premení pomocou mikroorganizmov rodu Alcalignes, ktoré rastú s kyselinou pikolínovou ako jediným zdrojom uhlíka, dusíka a energie, na kyselinu 6-hydroxypyrazínkarboxylovú. Táto kyselina sa akumuluje v médiu.
Na tento postup sú vhodné v podstate všetky mikroorganizmy, ktoré odbúravajú kyselinu pikolínovú cez kyselinu 6-hydroxypikolínovú. Tieto mikroorganizmy je možné izolovať obvyklými mikrobiologickými postupmi, napríklad z čistiacich zariadení pomocou kyseliny pikolínovej ako rastového substrátu. Účelne sa používajú také mikroorganizmy rodu Pseudotnonas, Arthobacter, Alcaligenes, Aerococcus, Bacillus alebo Rhodolorula, ktoré sú už opísané v nasledujúcej literatúre (O. Shukla a S. M. Kaul, Indián J. of Biochemistry and Biophysics, zv. 10, str. 176-178, O. Shukla a spol., Indián J. of Biochemistry and Biophysics, zv. 14, str. 292-295, 1977 a R. L. Tate a J. C. Ensign, Can. J. Microbiol., zv. 20, str. 695-702, 1974).
Reakciu je možné uskutočniť tak so zmesami, ako aj s čistými izolátmi týchto mikroorganizmov, sterilné alebo nesterilne. Obdobne sú pre postup zvolené ich descendenty a mutanty. Výhodne sa postup uskutočňuje s Alcaligenes faecalis DSM 6269, ako aj s jeho descendentmi a mutantmi.
Mikroorganizmy druhu Alcaligenes faecalis DSM 6269 boli uložené 7. decembra 1990 do Nemeckej zbierky mikroorganizmov a bunkových kultúr s. r. o. (DSM), Mascheroderweg lb, D-3300 Braunschweig.
Obyčajne sa pred vlastnou reakciou uskutoční tak kultivácia, ako aj indukcia mikroorganizmov pomocou kyseliny pikolínovej. Výhodne sa kultivácia a indukcia uskutočňuje pomocou kyseliny pikolínovej ako jediného zdroja uhlíka, dusíka a energie.
Pred pridaním substrátu kyseliny pyrazínkarboxylovcj sa môžu mikroorganizmy získať buď pomocou obvyklých deliacich postupov a resuspendovať v čerstvom médiu, alebo sa substrát kyselina pyrazínkarboxylová pridáva priamo k mikroorganizmom v pôvodnom rastovom médiu. Na vlastný postup sa potom bunková suspenzia účelne upraví na hodnotu optickej hustoty pri 650 nm od 1 do 100, výhodne od 10 do 30.
Na kultiváciu a aj na vlastnú reakciu sa používajú média obvyklé v odbore. Výhodne sa používa médium, ktorého zloženie je uvedené v tabuľke 1.
Substrát kyselina pyrazínkarboxylová sa môže pridávať jednorazovo alebo kontinuálne. Substrát sa účelne pridáva tak, aby koncentrácia substrátu nepresiahla 20 % hmotnostných, výhodne aby nepresiahla 5 % hmotnostných. Obyčajne sa premena kyseliny pyrazínkarboxylovej a/alebo jej solí na kyselinu 6-hydroxypyrazínkarboxylovú a/alebo jej soľ uskutočňuje s bunkami v kľude.
Reakcia sa účelne uskutočňuje za aeróbných podmienok pri hodnote pH od 4 do 10, výhodne pri hodnote pH od 6 do 8.
Teplota ie účelne medzi 10 a 60 °C, výhodne medzi 15 a 45 °C.
Po obvyklom čase reakcie od 4 do 100 hodín je možné produkt získať pomocou metód spracovania v odbore bežne používaných.
Produkt sa môže napríklad izolovať vo forme slabo rozpustných solí. K tomuto účelu sa môže k vytvorenej kyseline 6-hydroxypyrazinkarboxylovej pridať soľ, ako napríklad chlorid bamatý. Potom sa vytvorí slabo rozpustná bamatá soľ kyseliny di-6-hydroxypyrazínkarboxylovej. Na vyzrážanie slabo rozpustných solí kyseliny 6-hydroxypyrazínkarboxylovej sú v podstate vhodné soli alkalických zemín a soli skupiny medi, ako je napríklad meď a striebro.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad 1
Kultivácia biomasy
Alcaligenes faecalis DSM 6269 sa pestuje v médiu obsahujúcom minerálne soli (tabuľka 1) za kontinuálneho pridávania pikolinátu sodného /0.6 g/l/h) vo fermentore pri pH 7,0 a pri teplote 30 °C až do optickej hustoty 10 pri 650 nm.
Biotransformácia
Bunky sa odstredia a resuspendujú v 2 1 roztoku, ktorý obsahuje 0,4 mol (58,87 g) sodnej soli kyseliny pyrazínkarboxylovej, pH 7,0. Hodnota optickej hustoty pri 650 nm potom je 20. Po inkubačnej dobe 16 hodín za aeróbných podmienok pri pH 7,0 a teplote 30 °C sa už nedá dokázať žiadny edukt pomocou UV-spektroskopie.
Izolácia produktu
Supematant sa zahustí na 200 ml rotačným odparovacím zariadením a ochladí sa na 0 °C. Vytvorené kryštály sa odfiltrujú a vysušia. Celkove sa získa 0,34 mol (55,52 g) sodnej soli kyseliny 6-hydroxypyrazínkarboxylovej, čo zodpovedá výťažku 85 %, vztiahnuté na vnesenú sodnú soľ kyseliny pyrazínkarboxylovej.
Príklad 2
Kultivácia biomasy a biotransformácia sa uskutočňuje podľa príkladu 1.
Izolácia produktu
Po odstredení buniek sa supematant zmieša s dihydrátom chloridu bamatého (0,25 mol; 61 g). Zrazenina sa odstredí a suší. Celkovo sa získa 0,18 mol (74,7 g) barnatej soli kyseliny di-6-hydroxypyrazínkarboxylovej, čo zodpovedá výťažku 90 %, vztiahnuté na vnesenú sodnú soľ kyseliny pyrazínkarboxylovej.
Tabuľka 1: Zloženie média obsahujúceho minerálne soli druhu Alcaligenes faecalis DSM 6269 alebo s ich spontánnymi mutantmi, ktoré si zachovávajú schopnosť materského organizmu.
3. Spôsob podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 2, vyznačujúci sa tým, že sa reakcia uskutočňuje pri jednorazovom alebo kontinuálnom pridávaní substrátu tak, aby koncentrácia substrátu nepresiahla 20 % hmotnostných.
4. Spôsob podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že sa reakcia uskutočňuje za aeróbných podmienok pri hodnote pH od 4 do 10 a pri teplote od 10 do 60 °C.
5. Spôsob podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že sa kyselina 6-hydroxypyrazínkarboxylová izoluje vo forme slabo rozpustných solí pôsobením solí alkalických zemín alebo solí skupiny medi, najmä medi a striebra.
Koniec dokumentu
MgCl2.6 H2O 0,8 g/i
CaCl2 0,16 g/1
Na2SO4 0,25 g/1
KH2PO4 0,4 g/1
Na2HPO4 0,9 g/1
SLF 1 ml/1
FeEDTA 15 ml/1
Zloženie stopových prvkov (SLF) v médiu obsahujúcom minerálne soli
- KOH 15 g/i
- EDTANa2.2 H2O 100 g/i
- ZnSO4 . 7 H2O 9 g/i
- MnCl2.4 H2O 4 g/1
- H3BO3 2,7 g/1
CoCl2.6 H2O 1,8 g/1
- CuCl,. 2 H2O 1,5 g/1
- NiCl2.6 H,0 0,18 g/1
- Na2MoO4.2 H2O 0,2 g/1
Zloženie FeEDTA:
- EDTANa2.2H2O 5 g/1
- FeSO4.7 H2O 2 g/1 (pH roztoku sa upraví na hodnotu 7,0)

Claims (2)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Mikrobiologický spôsob výroby kyseliny 6-hydroxypyrazínkarboxylovej a/alebojej solí, vyznačujúci sa tým, že sa kyselina pyrazínkarboxylová a/alebo jej soli, ako substrát premení pomocou mikroorganizmov rodu Alcaligenes, ktoré rastú s kyselinou pikolínovou a/alebo jej soľami ako jediným zdrojom uhlíka, dusíka a energie, na kyselinu 6-hydroxypyrazínkarboxylovú a/alebo jej soli, ktoré sa akumulujú v médiu.
  2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že sa reakcia uskutočňuje s mikroorganizmami
SK2660-92A 1991-08-30 1992-08-28 Mikrobiologický spôsob výroby kyseliny6-hydroxypyr SK278790B6 (sk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH255691 1991-08-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK266092A3 SK266092A3 (en) 1998-02-04
SK278790B6 true SK278790B6 (sk) 1998-02-04

Family

ID=4236458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK2660-92A SK278790B6 (sk) 1991-08-30 1992-08-28 Mikrobiologický spôsob výroby kyseliny6-hydroxypyr

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5238829A (sk)
EP (1) EP0529653B1 (sk)
JP (1) JPH05252968A (sk)
AT (1) ATE144554T1 (sk)
CA (1) CA2077133A1 (sk)
CZ (1) CZ279296B6 (sk)
DE (1) DE59207418D1 (sk)
DK (1) DK0529653T3 (sk)
ES (1) ES2093156T3 (sk)
MX (1) MX9204902A (sk)
SK (1) SK278790B6 (sk)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3275353B2 (ja) * 1992-02-26 2002-04-15 三菱化学株式会社 6−ヒドロキシ含窒素6員環化合物の製造方法
CZ282939B6 (cs) * 1992-03-04 1997-11-12 Lonza A.G. Mikrobiologický způsob hydroxylace dusíkatých heterocyklických karboxylových kyselin
JP3319628B2 (ja) * 1992-07-08 2002-09-03 ロンザ リミテッド 5−ヒドロキシピラジンカルボン酸を製造するための微生物学的方法
AU2002220603A1 (en) * 2000-10-06 2002-04-15 Lonza A.G. Biotechnological method for preparing carboxylic acids with a hydroxy-nitrogen heterocycle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN170700B (sk) * 1989-12-20 1992-05-02 Lonza Ag
JP3275353B2 (ja) * 1992-02-26 2002-04-15 三菱化学株式会社 6−ヒドロキシ含窒素6員環化合物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
MX9204902A (es) 1993-05-01
SK266092A3 (en) 1998-02-04
DE59207418D1 (de) 1996-11-28
EP0529653A3 (en) 1994-07-06
US5238829A (en) 1993-08-24
DK0529653T3 (da) 1996-11-18
ATE144554T1 (de) 1996-11-15
JPH05252968A (ja) 1993-10-05
EP0529653A2 (de) 1993-03-03
ES2093156T3 (es) 1996-12-16
EP0529653B1 (de) 1996-10-23
CZ279296B6 (cs) 1995-04-12
CA2077133A1 (en) 1993-03-01
CZ266092A3 (en) 1993-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5173412A (en) Microbiological process for the production of hydroxylated pyrazine derivatives
JPS60224488A (ja) 微生物学的手段によるl−カルニチンの製造
SK278790B6 (sk) Mikrobiologický spôsob výroby kyseliny6-hydroxypyr
SK278496B6 (en) Microbiological producing method of 6-hydroxypicolinic acid
US5273893A (en) Microbiological process for the production of hydroxypyrazinecarboxylic acid
US5306630A (en) Microbiological process for hydroxylation of nitrogen-heterocyclic-carboxylic acids
US5284767A (en) Microorganisms useful for the production of hydroxylated heterocycles
KR100290444B1 (ko) 미생물을 이용한 5-히드록시피라진카본산 및 그의 염의 제조방법
KR100471703B1 (ko) 알칼리게네스속미생물을사용하여헤테로방향족카르복실산을제조하는미생물학적방법
JPH04304893A (ja) 微生物による含窒素複素環化合物の水酸化物の製造方法
CZ279298B6 (cs) Mikroorganismy Alcaligenes faecalis DSM 6335 a způsob mikrobiologické výroby kyseliny 6-hydroxypikolinové
US5266469A (en) Microbiological process for the production of 6-hydroxynicotinic acid
JPH0779768A (ja) 新規微生物及び該微生物を用いた 2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造法