CH619982A5 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- _ , ^ * '
Stellung von Cyclopent-l-en-3,5-diol sowie Monoacylestern dieser Verbindung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man Ver-
3
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I-B. Diacylester von (S>trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol (nachfolgend bezeichnet als (S)-trans-Diester) mit der Formel I-B
QCOR
(I-B)
P
ROGO
I-C. Diacylester von cis-Cyclopent-l-en-3,5-diol (nachfolgend bezeichnet als cis-Diester) mit den folgenden Formeln I-C
OCOR OCOR
A 0 (I-C)
ROCO ROCO"
Der vorgenannte (R)-trans-Diester der Formel I-A und der (S)-trans-Diester der Formel I-B sind optisch aktive Verbindungen, wogegen der cis-Diester der Formel I-C eine optisch inaktive Verbindung ist (Meso-Isomeres).
Wie sich aus der Konfiguration der vorgenannten isomeren Diester ergibt, sind die daraus z. B. durch Hydrolyse erhaltenen Monoester und Diole gleichfalls Stereoisomere.
Monoacylester
II-A. Monoacylester von (R)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol (nachfolgend bezeichnet als (R>trans-Monoester).
II-B. Monoacylester von (S)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol (nachfolgend bezeichnet als (S)-trans-Monoester).
II—C. 3(S)-Acyloxy-5(R)-hydroxy-cyclopent-l-en (nachfolgend bezeichnet als 3(S)-cis-Monoester).
II-D. 3(R)-Acyloxy-5(S)-hydroxy-cyclopent-l-en (nachfolgend bezeichnet als 3(R)-cis-Monoester).
Alle vorerwähnten Verbindungen II-A bis II-D sind optisch aktiv.
Diole
III—A. (R)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol (nachfolgend bezeichnet als (R>trans-Diol).
III-B. (S)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol (nachfolgend bezeichnet als (S)-trans-Diol).
III-C. cis-Cyclopent-l-en-3,5-dioI (nachfolgend bezeichnet als cis-Diol).
Von diesen Diolen sind die trans-Diole III—A und III-B optisch aktive Verbindungen, wogegen das cis-Diol III-C, das dem vorerwähnten Diester I-C entspricht, optisch inaktiv ist.
Die Herstellung der vorgenannten Diacylester von Cyclo-pent-l-en-3,5-diol ist an sich bekannt; sie kann erfolgen nach Methoden wie z. B.:
1. Behandlung von l,4-Dibromcyclopent-2-en mit einem Kaliumsalz, einer aliphatischen Carbonsäure von 1 bis 10 Koh-lenstoffatomen, wie z. B. mit Kaliumacetat in der Wärme;
2. Behandlung von l,4-Dibromcyclopent-2-en in einer aliphatischen Carbonsäure von 1 bis 10 Kohlenstoffatomen mit einem Silbersalz der genannten Carbonsäure unter Erwärmen;
3. Umsetzung von l,4-Dibromcyclopent-2-en mit einem Tetraäthylammoniumsalz der genannten aliphatischen Carbonsäure in Aceton (L.N. Owen und Smith, J. Chem. Soc. (1952) 4035).
Weiterhin können die Diacylester der Formel I auch dadurch hergestellt werden, dass eine Lösung von 1,4-Dibrom-cyclopent-2-en in einem inerten organischen Lösungsmittel, welches in Wasser schwer löslich ist, mit einer wässrigen Lösung eines Metallsalzes der genannten aliphatischen Säure in Gegenwart eines kationischen oberflächenaktiven Mittels behandelt wird (T. Toru, S. Kurozumi und Mitarbeiter, Synthe-sis (1974) 867).
Wenn das l,4-Dibromcyclopent-2-en kristallisiert und abge-5 trennt wird, erhält man auf diese Weise nur das cis-Isomere, wogegen das trans-Isomere nicht abgetrennt werden kann. Demzufolge ist es unmöglich, nach dem vorerwähnten Verfahren die trans-Diacylester I-A und I-B herzustellen.
Obgleich es an sich möglich, wenn auch schwierig ist, das 10 cis-Isomere und das trans-Isomere durch fraktionierte Destillation vom Diacylester I, welche nach den vorgenannten Verfahren hergestellt wurde, abzutrennen, erwies es sich als unmöglich, das optisch aktive trans-Isomere vom erwähnten Diacylester I nach einer dieser Methoden zu trennen.
15 Ziel des erfindungsgemässen Verfahrens ist daher die Umwandlung optisch inaktiver Diacylester von Cyclopent-1-en-3,5-dioI in optisch aktive Diacylester bzw. optisch aktive Monoester bzw. optisch aktive Diole.
Angestrebt wurde dabei die Herstellung optisch aktiver 20 neuer Verbindungen der vorgenannten Art (R)-trans-Diester (I-A), (S)-trans-Diester (I-B), (R)-trans-Monoester (II-A), (S)-trans-Monoester (II-B), 3(S>cis-Monoester (II—C), (R)-trans-Diol (III-A) und (S)-trans-Diol (III-B).
Mit Vorteil geht man von Diacylestern aus, die sich ableiten 25 von (R)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol ((R)-trans-Diester I-A) oder von (S)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol ((S)-trans-Diester I-B), welche man in einem Kulturmedium der Einwirkung der genannten Mikroorganismen oder Enzyme unterwirft, welche die Acyloxygruppen der (R>Konfiguration sowie der (S)-Konfi-3" guration in den genannten Ausgangsprodukten mit selektiv unterschiedlicher Geschwindigkeit hydrolysieren. Es ergibt sich dabei im Reaktionsmedium aus den genannten Ausgangsprodukten eine Anreicherung an Diol oder Estern davon verschiedenen Acylierungsgrades; aus dem Kulturmedium können 35 hernach die selektiv hydrolysierten (R)-trans-Isomeren und (S>trans-Isomeren abgetrennt werden.
Als Ausgangsstoffe für das erfindungsgemässe Verfahren können z. B. verwendet werden:
1. Die Diacylester von (R)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol ((R)-40 trans-Diester);
2. die Diacylester von (S>trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol ((S)-trans-Diester) und zusätzlich
3. die Diacylester von cis-Cyclopent-l-en-3,5-diol (cis-Diester).
45 Weiterhin kann im Ausgangsmaterial vorhanden sein:
1 '. Der (R)-trans-Monoester II-A;
2'. der (S)-trans-Monoester II-B und zusätzlich
3'. der cis-Diester I-C oder dessen optisch aktive cis-Mono-ester II-C und II-D.
50 Die Mengenverhältnisse des (R)-trans-Diesters vom (S)-trans-Diester und des (R)-trans-Monoesters zum (S)-trans-Monoester im Ausgangsmaterial sind beliebig.
Das umzusetzende Ausgangsmaterial kann auch den Diacylester von cis-Cyclopent-l-en-3,5-diol enthalten. Wenn die-55 ser der Einwirkung der vorgenannten Mikroorganismen oder Enzymen unterworfen wird, reichert sich cis-CycIopent-l-en-3,5-diol (III-C) oder dessen Monoester (II-C und/oder II-D) im Kulturmedium an.
Bekannte Methoden zur Hydrolyse von Estern durch so Mikroorganismen sind z. B. die Hydrolyse von Cyclopenta-nonderivaten mit Saccharomyces-Arten, wie sie vorgeschlagen wurde von William J. Marsheck und Masateru Miyano (s. Biochimica et Biophysics Acta 316,363 (1973)), die Hydrolyse von 15-Deoxyprostaglandin-Ei-äthylester mit Backhefe, wie sie vor-65 geschlagen wurde von Charles J. Sih und Mitarbeitern (s. Journal of Chemical Society, Chemical Communication, 240 (1970), oder die Hydrolyse von Prostaglandin-Ei-methylester mit Rhi-zopus Oryzae, wie sie vorgeschlagen wurde von Charles J. Sih
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4
und Mitarbeiter (s. Journal of American Chemical Society, 97, 857(1975),97,865(1975)).
Dagegen war die Hydrolyse der Diacylester von 1-Cyclo-penten-3,5-diol mit Mikroorganismen bisher überhaupt nicht bekannt.
Besonders geeignet als Ausgangsprodukt für das erfin-dungsgemässe Verfahren sind solche Diacylester, worin R in der Formel I ein Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist, insbesondere vorteilhaft ist R der Methylrest. Falls das erfin-dungsgemässe Verfahren angewendet wird auf partiell hydroly-sierte Diacylester, ist R gleichfalls mit Vorteil ein Alkylrest von 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Methyl, Äthyl, Isopropyl, Butyl, t-Butyl, Pentyl und Monochlormethyl, wobei besonders vorteilhaft R Methyl ist.
Als Mikroorganismen für das erfindungsgemässe Verfahren eignen sich besonders die Hefen der Saccharomyces Species und insbesondere Saccharomyces Cerevisiae, die handelsüblich erhältlich und bekannt ist als Bäckerhefe oder Backhefe.
Geeignete Enzyme für das erfindungsgemässe Verfahren sind z. B.
A) das hydrolytische Enzym in der Rinde von Zitrusfrüchten;
B) der faserige Pilz, der zur Aspergillus-Art gehört oder das hydrolytische Enzym, welches erhalten werden kann aus dessen Stoffwechselprodukt und
C) das hydrolytische Enzym, enthalten in Weizenkeimen.
Besonders eignet sich als hydrolytisches Enzym A) die
Citrus-Acetylesterase, als hydrolytisches Enzym B) der faserige Pilz Aspergillus Niger oder das daraus als Stoffwechselprodukt erhältliche hydrolytische Enzym und schliesslich als hydrolytisches Enzym der Art C) die Weizenkeim-Lipase.
1. Arbeitsweise unter Verwendung von Hefe der Saccharomyces Species
Wenn ein Kulturmedium, worin sich der vorgenannte Diacylester I befindet, inokuliert wird mit einer Hefe der Species Saccharomyces, vorzugsweise mit Backhefe, kann die unterschiedliche Umsetzungsgeschwindigkeit ausgenützt werden, womit diese Hefe die Acyloxygruppen der (R)-Konfiguration des trans-Isomeren und die Acyloxygruppen der (S)-Konfigura-tion des trans-Isomeren hydrolysiert. Dabei ergibt sich im Kulturmedium die Anreicherung an wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe:
1. die Diacylester von (R)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol ((R)-trans-Diester I-A);
2. Monoacylester von (R)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol ((R)-trans-Monoester II-A); und
3. (S)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol ((S)-trans-diol III-B).
Anschliessend kann eine oder mehrere dieser im Kulturmedium angereicherten Verbindungen I-A, II-A oder III-B abgetrennt werden. Alle diese Verbindungen I-A, II-A und III-B sind optisch aktive Stereoisomere.
Da beide Verbindungen I-A und II-A Isomere sind, welche umgewandelt werden können in (R)-trans-Diol III-A, ist es möglich, durch Abtrennung der genannten Verbindungen I-A und II-A von der Verbindung III-B schliesslich das (R)-trans-Diol und das (S)-trans-Diol zu trennen.
Als Kulturmedium für die vorgenannten Hefearten eignen sich zum Beispiel diejenigen, die erwähnt sind in «Kobo no Bunrui Koteiho» (Identifikationsmethoden von Hefen) Todai Shuppankei, S. 38 und Pan Kobo (Backhefe), Tomotaro Sato, ed., Korinshoin. Weiterhin ist ein solches Kulturmedium erwähnt in den nachfolgenden Literaturstellen R.P. Lanzilotta, D.G. Brudley und K.M. McDonald, Applied Microbiology, 27, 130(1974), W.J. Marsheck und M. Miyano, Biochim. Biophysica Acta, 316,363 (1973).
Als Dispersionslösung für die Zellen kann, im Falle von ruhenden Zellen, jede wässrige Lösung, in der die Zellen ruhend verbleiben, wie z. B. deionisiertes Wasser oder eine Pufferlösung, verwendet werden. Wegen der hohen Umsetzungsgeschwindigkeit ist eine Methode besonders geeignet, bei der eine wässrige Lösung mit Glukose und Natriumdihydrogen-- phosphat verwendet wird.
Als Impfverfahren eignen sich die folgenden:
1. Impfen eines Kulturmediums, welches das Substrat enthält, mit den Hefezellen und Züchtung der Zellen darin;
2. Züchtung der Hefezellen durch allmähliche Zugabe des Substrates nach Massgabe der Wachstumsrate der Zellen;
3. zunächst Kultivieren der Hefezellen und nachfolgend in Berührungbringen der letzteren als ruhende Zellen mit dem Substrat.
Von diesen Methoden wird wegen der hohen Umsetzungs-i5 rate vorzugsweise die dritte angewendet. Zweckmässig wird das Substrat in solcher Konzentration angewendet, dass die Hefezellen sich darin gut entwickeln, wobei diese Konzentration im Bereich zwischen 0,05-25 Gew.-%, bezogen auf die Kulturflüssigkeit, liegt. Sollen die ruhenden Zellen gemäss der vor-erwähnten Methode 3 verwendet werden, liegt die Konzentration des Substrates zwischen ungefähr 1,0 bis 20 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Hefezellen.
Wie vorstehend erwähnt, hydrolysieren Hefen der Saccharomyces Species und insbesondere Bäckerhefe, die Acyloxy-25 gruppen der (R)- und (S>Konfiguration, insbesondere des trans-Isomeren, der vorerwähnten Diacylester I verschieden schnell. Weiterhin hat sich dabei erwiesen, dass die Umsetzungsgeschwindigkeit des cis-Isomeren am grössten war, wogegen die Hydrolysegeschwindigkeiten des (S)-trans-Isomeren und des io (R)-trans-Isomeren in dieser Reihenfolge abnahmen.
Demzufolge ist es möglich, die optisch inaktiven Diester I aufzutrennen in optisch aktive Verbindungen unter Ausnutzung der verschiedenen Hydrolysegeschwindigkeiten und durch Einhaltung einer geeigneten Reaktionszeit bzw. der r' Inokulationszeit und der Inokulationsbedingungen der verwendeten Hefe.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nicht nur anwendbar auf optisch inaktive Substrate, d. h. auf ein Gemisch, welches aus gleichen Teilen des trans-Isomeren und des cis-Isomeren 4" besteht, sondern es kann auch angewendet werden auf ein Gemisch, in dem ein Isomeres im Überschuss vorliegt, d. h. auf ein Substrat geringer optischer Reinheit. Ein Substrat dieser Art kann erhalten werden, z. B. durch Ausnutzung der unterschiedlichen hydrolytischen Umsetzungsgeschwindigkeit bei 4 Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens auf einen Diacylester von Cyclopent-l-en-3,5-diol mit einem Überschuss an trans-Isomeren und dessen Abtrennung.
Auf diese Weise kann ein optisches Isomeres von hoher optischer Reinheit erhalten werden durch wiederholte Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens.
So verschwindet z. B. der cis-Diester I-C im Verlauf von 9 bis. 12 Stunden bei einer Temperatur des Kulturmediums von 32 °C, wogegen das cis-Isomere des Monoacylesters (II-C), welches in Konkurrenz dazu entsteht, ein Maximum im Verlauf von 3 bis 6 Stunden erreicht und innerhalb 17 bis 20 Stunden verschwindet. Andererseits verschwindet etwa die Hälfte des trans-Isomers des Diacylesters I-A und I-B im Verlauf von ungefähr 12 Stunden, während das trans-Isomere des Monoacylesters Diols II-A und II-B, welches in Konkurrenzreaktion "> dazu gebildet wird, ein Maximum in ungefähr 12 bis 15 Stunden erreicht.
Wie zuvor festgestellt, hydrolysieren die Hefen der Saccharomyces Species und insbesondere die Backhefe des (S>trans-Isomere mit grösserer Geschwindigkeit als das (R)-trans-Iso-h; mere. Dieser Unterschied in den Hydrolysegeschwindigkeiten tritt auch im Falle des Diacylesters der trans-Isomeren und des Monoacylesters dieser trans-Isomere auf.
Wenn bei der Hydrolyse eines trans-Diesters in der vorbe
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schriebenen Kultur z. B. 17 Stunden lang gearbeitet wurde, waren im Kulturmedium die trans-Isomeren beträchtlich stärker angereichert als die (S)-Isomeren. Andererseits war der Anteil an (S)-trans-Isomeren in Diol höher. Wurde die Kultivierung über 17 Stunden ausgedehnt, so schritt die Hydrolyse weiter fort und die Anteile an Diestern und Monoestern der trans-Isomeren nahmen fortlaufend ab. Andererseits steigerte sich der Anteil an trans-Diolen. So reicherten sich die (R)-trans-Iso-meren der Diester und Monoester im Kulturmedium nach beispielsweise 30 Stunden weiter auf ungefähr 70 bis 90% dieser Isomeren an. Andererseits glich sich das Verhältnis an (S>trans-Isomeren zu (R)-trans-Isomeren nach dieser Zeit mehr aus als dies nach 17 Stunden Kultivationsdauer beobachtet wurde. Dieser Trend wird noch ausgeprägter bei Fortsetzung der Kultivation.
Aus dem Vorgesagten ergibt sich, dass es möglich ist, verschiedene optisch aktive Verbindungen, z. B. durch geeignete Regelung der Kultivationsdauer zu erhalten.
Die Kultivationszeit für das Verfahren liegt zweckmässig zwischen 12 und 120 Stunden, vorzugsweise zwischen 24 und 72 Stunden.
Als Temperatur des Kultivationsmediums eignet sich jede, bei welcher die Hefezellen überleben. Vorzugsweise arbeitet man bei 25 bis 45 °C.
Zur Erhöhung der Umsetzungsgeschwindigkeit empfiehlt es sich das Substrat, d. h. die genannten Diester und Monoester so gleichmässig als möglich in der Kulturflüssigkeit zu zerteilen. Hierzu wird in der Regel eine Bewegung der Kulturflüssigkeit durchgeführt. Man kann dafür einen Löffelrührer oder einen Propeller benutzen, der die Kulturflüssigkeit kräftig durchrührt, so dass das Substrat darin möglichst gleichmässig in Form kleiner Partikel zerteilt wird.
Die Abtrennung des Umsetzungsproduktes kann in üblicher Weise durchgeführt werden. Das rohe Umsetzungsprodukt kann z. B. aus der Kulturflüssigkeit mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert werden, wofür sich Äthylacetat,
Äther, Chloroform, Benzol, Hexan sowie Cyclohexan eignen, worauf der organische Extrakt in üblicher Weise weiterbehandelt werden kann. Man kann das Produkt aussalzen oder durch kontinuierliche Extraktion gewinnen. Zur Reinigung des Rohproduktes eignet sich Säulenchromatographie oder präpara-tive Dünnschichtchromatographie.
Weiterhin können der auf diese Weise isolierte trans-Di-ester oder trans-Monoester mit erhöhter optischer Aktivität erneut als Ausgangsmaterial verwendet werden, oder das erhaltene Diol oder der erhaltene Monoester mit erhöhter optischer Reinheit können nach Acylierung und Umwandlung zum Monoester oder zum Diester erneut als Ausgangsmaterial verwendet werden, um durch Umsetzung nach dem erfindungsgemässen Verfahren eine noch grössere optische Reinheit zu erreichen, worauf das Umsetzungsprodukt wieder in der vorgenannten Weise abgetrennt werden kann.
Auf diese Weise ist es möglich, die Verbindungen:
1.(R)-trans-Diester I-A;
2. (R)-trans-Monoester II-A; und
3.(S>trans-Diol III-B
in weiter erhöhter Konzentration oder verbesserter optisch aktiver Form zu erhalten.
Die optisch aktiven Verbindungen I-A, II-A und III-B sind bisher in der Literatur nicht beschrieben worden und werden nach dem erfindungsgemässen Verfahren zum ersten Mal hergestellt und abgetrennt.
Die Verbindungen I-A, II-A und III-B sind gegenseitig ineinander umwandelbar, nach Methoden, welche an sich bekannt sind, z. B. durch alkalische Hydrolyse und Acylierung. Das geschützte 4-Hydroxycyclopent-2-en-l-on kann aus diesen Verbindungen hergestellt werden. Wenn dieses geschützte 4-Hydroxycyclopent-2-en-l-on a,ß-dialkyliert wird, erhält man auf einfache Weise eine Verbindung vom Prostaglandin-E-Typ.
2.1. Umsetzung unter Verwendung von (A) dem hydrolytischem Enzym aus Zitrusrindefrüchten oder (B) dem hydrolyti-
3 sehen Enzym aus den fasrigen Pilzen vom Genus Aspergillus bzw. dessen Abbauprodukt
Wenn ein Kulturmedium mit einem Diacylester I inokuliert wird mit A) dem hydrolytischen Enzym aus der Rinde von Zitrusfrüchten oder B) dem hydrolytischen Enzym, welches erhalten wird aus faserigem Aspergillus-Pilz oder dessen Abbauprodukt, so können die Unterschiede in der Hydrolysegeschwindigkeit, welche diese Enzyme bei der Hydrolyse der Acyloxygruppen in der (R)- und (S)-Konfiguration des Diacylesters ausüben, insbesondere bei seinen trans-Isomeren, dazu ausgenützt werden, im verwendeten Kulturmedium den (S)-trans-Diester I-B, den (R)-trans-Monoester II-A oder das 3(S>Acetoxy-5(R>hydroxycyclopent-l-en, d. h. den vorerwähnten 3(S)-cis-Monoester II-C, anzureichern.
Demgemäss ist es möglich, mindestens eine der vorgenann-20 ten Verbindungen I-B, II-A und II-C abzutrennen und zu gewinnen unter Verwendung der vorgenannten Enzyme A oder B und nachfolgendes Aufarbeiten in der gleichen Weise wie es vorstehend für die Hefen erwähnt wurde. Ausserdem lassen sich Präparate erhalten, welche den genannten Diester 25 oder Monoester oder wenigstens eine dieser Verbindungen in höherer Konzentration enthalten.
Als Enzym A eignet sich mit Vorteil die Zitrus-Acetylester-ase (s. Archiv. Biochem., 15,415 (1947)).
Das Enzym kann verwendet werden in eine Form, wie sie i(1 durch übliche Enzymreinigungsmethoden erhalten wird: als roh gereinigtes Enzym, erhalten durch Fraktionierung mit Ammoniumsulfat oder einem organischen Lösungsmittel, oder als rohes Enzym, erhalten durch Zerstossen der Rinde von Zitrusfrüchten oder aus einem Extrakt der letzteren. 35 Als hydrolytisches Enzym eignet sich ein solches, wie es hergestellt wurde, z. B. aus Aspergillus niger ATTCC 9142. Es kann verwendet werden in einer Form, wie es durch die üblichen Reinigungsoperationen anfällt, z. B. durch Fraktionierung mit Ammoniumsulfat oder mit einem organischen Lösungsmit-4" tel oder als rohes Enzym, ferner als Kulturflüssigkeit von Zellen oder Mikroorganismen sowie auch als Extrakte daraus.
2.2. Verwendung des hydrolytischen Enzyms (C), enthalten in Weizenkeimen
! Auch mit einem hydrolytischen Enzym (C), enthalten in Weizenkeimen, kann unter Arbeitsweisen der vorgeschriebenen Art eine selektive hydrolytische Umsetzung erzielt werden, welche zu einer Anreicherung der Verbindungen (R)-trans-Diester I-A, (R>trans-Monoester II-A und 3(S)-cis-Monoester II-C im Kulturmedium führt. Auch in diesem Fall kann aus dem Kulturmedium in der vorgeschriebenen Weise eine Abtrennung der entsprechenden Produkte erzielt werden. Weiterhin lassen sich Präparate herstellen, worin der Diester oder der Monoester in einer höheren Konzentration enthalten ist.
Als solches Enzym C eignet sich z. B. eine Weizenkeimli-pase (Glycerinester-Hydrolase EC Nr. 3.1.1.3). Weiterhin kann auch ein Enzym verwendet werden, das herstellbar ist wie der vorgenannte Aspergillus niger.
3. Auf diese Weise ist es möglich, einen Diester, Monoester oder das Diol herzustellen, welches mindestens eine der vorgenannten optisch aktiven Isomeren in höherer Konzentration enthält, durch Inokulieren des Diesters I mit entweder den Hefen der Saccaromyces Species, beschrieben unter 1 vorstehend, oder mit den hydrolytischen Enzymen A, B und C, ^ beschrieben unter 2.1 und 2.2 vorstehend, wonach die so erhaltenen Diester, Monoester oder das Diol aus dem Kulturmedium abgetrennt werden können. Im Falle des Diols kann dieses umgewandelt werden in einen Diester oder Monoester
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gemäss vorbeschriebenen Methoden, und gewünschtenfalls Methode, sind neue Verbindungen. Diese Verbindungen kön-
kann der Monoester in einen Diester umgewandelt werden, nen gleichfalls umgewandelt werden in Verbindungen von Pro-
worauf erneut mit der Hefe oder den hydrolytischen Enzymen staglandin-E-Typ, in gleicher Art und Weise wie dies beschrie-A, B oder C eine Umsetzung durchgeführt werden kann, um ein ben wurde für das mit Hefe durchgeführte Verfahren.
Produkt noch höherer optischer Reinheit zu erhalten. Auf diese 3 Da diese Verbindungen optisch aktiver Art sind, lassen sich
Weise ist es möglich, durch geeignete Kombination der verschiedene Pharmaceutica, agrikulturchemische Substanzen,
Behandlung mit Hefe oder mit den Enzymen die Umsetzung Geruchsstoffe usw. daraus synthetisieren.
wiederholt und so oft wie notwendig durchzuführen. In den nachfolgenden Beispielen sind die angegebenen
Als Inokulationslösung für die Enzyme A, B oder C eignet Anteile, sofern nicht anders vermerkt, Gewichtsteile.
sich jede, in der die Aktivität dieser Enzyme erhalten bleibt, wie 10
z. B. deionisiertes Wasser oder eine Pufferlösung. Geeignete Bestimmung der absoluten Konfiguration
Pufferlösungen sind z. B. solche, die erwähnt werden in «Data a) Bestimmung der absoluten Konfiguration von Cyclopent-1 -
for Biochemical Research» von R.M.C. Dawson, D.C. Elliott, en-3,5-diol
W.H. Elliott, und K.M. Gones; Oxford at the Clarendon Press, Unter Verwendung von Backhefe wurde ein Substrat aus
1969, S. 475. Als Ionenkonzentration der Pufferlösung, in wel- 15 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en mit dem Molverhältnis cis-Isome-chem die enzymatische Aktivität gut erhalten bleibt, eignet sich ren zu trans-Isomeren = 54 :46 17 Stunden lang kultiviert,
eine molare Konzentration im Bereich von 1 x 10-5 bis 5,0. Als worauf das erhaltene Produkt vermittels Säulenchromatogra-
pH-Wert der Flüssigkeit eignet sich jeder, in dem die enzymati- phie abgetrennt wurde und ein Cyclopent-1-en-3,5-diol mit dem sehe Wirksamkeit erhalten bleibt. Besonders geeignet ist ein Molverhältnis von cis-Isomeren zu trans-Isomeren von 55:63
pH Bereich von ± 2,0, um den vom Enzym bevorzugten Opti- 20 ergab. [a]o° = -44°. Das vorerwähnte cis/trans-Verhältnis malwert. wurde vermittels Gaschromatographie und NMR bestimmt.
Als Konzentration des Substrates eignet sich jede, in der Die Bestimmung der absoluten Konfiguration des so erhalte-
die enzymatische Aktivität erhalten bleibt. Bevorzugt ist der nen Diols wurde in nachfolgender Weise durchgeführt:
Bereich von 1 x 10-4 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Reaktions- Das Diol wurde zunächst nach an sich bekannter Weise flüssigkeit, insbesondere 1 x 10~3 bis 5,0 Gew.-%. 25 übergeführt in das Dibenzoat, welches hernach in Monoben-
Die Reaktionsdauer mit den Enzymen liegt vorzugsweise zoat umgewandelt wurde durch alkalische Hydrolyse. Das letz-im Bereich von 6 bis 120 Stunden, besonders geeignet sind 12 tere wurde anschliessend umgewandelt in 4-Benzoyloxycyclo-bis 38 Stunden. Bevorzugte Reaktionstemperatur ist der pent-2-en-l-on vermittels Oxidation mit Chromsäure unter VerBereich von 25 bis 45 °C. Zur Erhöhung der Hydrolysege- wendung von Aceton als Lösungsmittel. Vorgängig wurde schwindigkeit ist es zweckmässig, das Ausgangsmaterial so 30 sichergestellt, dass durch die verschiedenen Reaktionsschritte gleichmässig als möglich in der Reaktionsflüssigkeit zu zertei- dieser Behandlungsfolge in der absoluten Konfiguration der len. Dies kann erreicht werden durch Bewegung der Reaktions- substituierten Kohlenstoffatome keine Veränderung eintrat, flüssigkeit, derart, dass sich das Substrat darin als wasserunlös- Wenn der Zirkulardichroismus des erhaltenen Produktes liehe Verbindung möglichst gleichmässig verteilt. Hierzu ver- beobachtet wurde, so ergab sich ein negativer Kottoneffekt wendet man zweckmässig einen Löffelrührer oder einen Pro- 35 ([Ul226 = -47900 °C, c = 3,2 x 10~5). Demzufolge besass dieses peller, der so schnell laufen soll, dass sich die Partikeln mög- Produkt, welches nach der Exciton-Chiralitätsmethode (H. liehst fein verteilen. Harada und K Nakanishi, Accounts Chem. Res. 5,257 (1972)
Wie im oben beschriebenen Falle der Verwendung von und Zitate daselbst) negative Chiralität zeigt eine S-Konfigura-Hefe kann die Abtrennung des erhaltenen Produktes leicht in tion. Das heisst, es wurde gefunden, dass das trans-Isomere von üblicher Weise ausgeführt werden mittels Extraktion mit einem 40 Cyclopent-l-en-3,5-diol einen negativen Wert von [a]o° auforganischen Lösungsmittel oder durch Abtrennung mittels weist, von S-Konfiguration ist. Es ist klar, dass das cis-Isomere Säulenchromatographie unter Verwendung eines Ionenaus- desselben Diols die optisch inaktiv ist.
tauschharzes oder eines synthetischen Absorbens. So kann z. B. b) Bestimmung der absoluten Konfiguration von 3,5-Acetoxy-
das Rohprodukt des erwünschten Cyclopenten-Derivates cyclopent-l-en und trans-3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-l-en erhalten werden durch Extrahieren der Reaktionslösung mit 45 Unter Verwendung von Backhefe wurde 3,5-Diacetoxycy-
einem üblichen organischen Lösungsmittel wie Äthylacetat, clopent-l-en im Molverhältnis von cis-Isomeren zum trans-Iso-
Äther, Chloroform, Benzol, Hexan und Cyclohexan, gefolgt meren von 54:46 30 Stunden lang kultiviert, wonach das erhal-
von Behandlung des Extraktes in üblicher Weise zur Abtren- tene Produkt vermittels Säulenchromatographie abgetrennt nung des Lösungsmittels, wie z. B. durch Eindampfen. wurde. Es ergab sich ein trans-3,5-Diacetoxycyclopent-l-en mit
Die Abtrennung kann ausserdem erfolgen durch Aussalzen 50 einem Wert der optischen Drehung [<x]d° = +199° sowie trans-oder vorzugsweise durch kontinuierliche Extraktion. Die Reini- 3-Acetoxy-5-hydroxy-cyclopent-l-en mit einem Wert der opti-
gung des Rohproduktes kann z. B. durch Säulenchromatogra- sehen Drehung von [a]o° = +199°. Die absolute Konfiguration phie, präparative Dünnschichtchromatographie oder präpara- dieser beiden Verbindungen wurde in der folgenden Weise tive Gaschromatographie durchgeführt werden. bestimmt:
Hefen nach Art der Backhefe geben im allgemeinen 55 Alkalische Hydrolyse des trans-3,5-DiacetoxycycIopent-
geringe Ausbeute an den erwünschten optisch aktiven Produk- 1-en nach an sich bekannter Methode ergab trans-Cyclopent-1-ten, dagegen solche von optischer Reinheit. Andererseits erhält en-3,5-diol mit [ajo0 = +186°. Daraus folgt, dass das trans-Cyclo-
man mit den Enzymen A, B und C Produkte mit verhältnismäs- pent-1 -en-3,5-diol mit einer positiven spezifischen Drehung eine sig geringer optischer Reinheit, hingegen mit hervorragend absolute Konfiguration entgegensätzlicher Art zu derjenigen guter Ausbeute. Vorteile ergeben sich fernerhin darin, dass mit 60 des trans-Isomeren aufweist, welches negative spezifische Dre-
einer verbesserten Reinheit der Enzyme Nebenreaktionen hung hat. Gemäss Helv. Chim. Acta 53,739 (1970) erleidet die neben der erwünschten Hydrolyse gehemmt werden können, absolute Konfiguration durch die alkalische Hydrolyse keiner-
und dass ferner diese Enzyme auf einem Trägermaterial in rela- lei Änderung. Demgemäss wurde befunden, dass das genannte tiv stabilisierter Form zur Verwendung gelangen können. trans-Isomere von 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en mit positiver
Nicht allein der (R>trans-Diester (I-A) und der (R)-trans- 65 spezifischer Drehung die (R>Konfiguration besitzt.
Monoester (II-A), welche sich nach der vorgenannten Enzym- Wenn eine ähnliche Operation durchgeführt wurde mit methode herstellen lassen, sondern auch der (S)-trans-Diester dem trans-3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-l-en, wurde ein Diol
(I-B) und 3(S>cis-Monoester (II-C), erhalten nach dieser erhalten, welches gleichfalls positive spezifische Drehung auf-
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weist. Dementsprechend ist die so erhaltene Verbindung gleichfalls eine solche mit (R)-Konfiguration.
c) Bestimmung der absoluten Konfiguration von cis-3-Acetoxy-5-hydroxycy clopent-1 -en
Das mit Backhefe erhaltene trans-3-Acetoxy-5-hydroxycy-clopent-l-en mit der nachbewiesenen (R)-Konfiguration wurde umgewandelt in 4-Acetoxy-2-en-l-on vermittels Oxidation mit Chromsäure. Die spezifische Drehung dieser Verbindung wurde ermittelt zu +74°.
Wurde 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en mit dem Molverhältnis von cis-Isomeren zu trans-Isomeren = 54 :46 22 Stunden lang unter Verwendung von Zitrus-Acetylesterase kultiviert, so ergab anschliessende Abtrennung vermittels Säulenchromatographie 3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-l-en. Diese Verbindung wurde ferner der Gaschromatographie unterworfen, wobei reines cis-Isomeres abgetrennt wurde. Dieses cis-3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-l-en wurde in der vorbeschriebenen Weise oxidiert zu 4-Acetoxycyclopent-2-en-l-on mit einer spezifischen Drehung von -15°.
Wenn die vorgenannten beiden Operationen miteinander verglichen werden, so ergibt sich, dass die 3-Stellung des cis-3-Acetoxy-5-hydroxcycyclopent-l-en, d. h. das Kohlenstoffatom, woran die Acetoxygruppe gebunden ist, (S)-Konfiguration aufweist. Demzufolge handelt es sich bei der entsprechenden Verbindung um cis-3(S>Acetoxy-5(R)-hydroxycylopent-l-en.
Methode zur Bestimmung der optischen Reinheit
Das NMR-Spektrum von trans-3-Acetoxy-5-hydroxycyclo-pent-l-en mit [a]o° = +229°, erhalten unter Verwendung einer Kultur von 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en mit Backhefe wurde gemessen in Gegenwart von tris-(3-Trifluormethylhydroxy-methylen-d-camphorato)-europium (III) (s. C.C. Hinckley, J. Am. Chem. Soc. 91,5160 (1969) und G.M. Whitesides, D.W. Lewis, ibid, 92,6979 (1970)). Es ergab sich daraus, dass zwei Arten optisch aktiver Verbindungen in einem Verhältnis von 95 :5 darin enthalten waren. Dies deutet auf die Gegenwart von einem der Enantiomeren in einem Überschuss von ca. 90%. Demzufolge beträgt die maximale spezifische Drehung des trans-Acetates 255°.
Andererseits wurde das vorgenannte trans-Monoacetat mit [a]o° = +229° (ca. 90%) acetyliert und umgewandelt in trans-3,5-Diacetoxycyclopent-l-en mit[a]D° = +208°. Demzufolge beträgt die maximale spezifische Drehung des trans-Diacetates 231°.
Weiterhin wurde das Cyclopent-l-en-3,5-diol (cis-Isomeres, trans-Isomeres = 34 :66) mit [a]o° = -81 ° (basierend auf dem trans-Isomeren), welches aus einer Backhefekultur von 3,5-Di-acetoxycyclopent-l-en abgetrennt wurde, in ähnlicher Weise übergeführt in das diacetylierte Produkt. Letzteres zeigte ein Md° = -73°. Demzufolge beträgt die maximale spezifische Drehung des trans-Diols 237°.
Unter Verwendung der so ermittelten maximalen spezifischen Drehungen des Diacetats, Monoacetats und Diols lassen sich die optischen Reinheiten der erhaltenen Produkte aus den daran gemessenen spezifischen Drehungen [oc]d° errechnen.
Beispiel 1
(Verwendung von Bäckerhefe)
1. Kultivation während 48 Stunden
270 g handelsübliche Backhefe (Produkt der Oriental Kobo Kogyo Co., Ltd.), 90 g Glucose, 67,5 g Natriumdihydrogenpho-sphat und 1,8 Liter entionisierten Wassers wurden eingebracht in einem 5-Liter-Rundkolben und, nachdem sie darin homogenisiert worden waren, eine Stunde lang bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Zu dieser Lösung wurden 18 g 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en mit einem Verhältnis von cis-Isomeren zu trans-Isomeren = 54 :46 als Substrat eingebracht, worauf 48 Stunden lang bei 32 °C unter kräftigem Rühren mit einem Propellerrüh-rer kultiviert wurde.
2. Trennung und Reinigung des Reaktionsproduktes
Nach Beendigung der Kultivation wurden die Zellen aus der Kulturflüssigkeit abzentrifugiert. Nach Zugabe von Ammoniumsulfat zur überstehenden Lösung wurden ausgesalzen und hernach fünfmal mit je 2 Litern Äthylacetat extrahiert. Die so erhaltenen Extrakte wurden vereinigt mit dem separat aus den Zellen erhaltenen Äthylacetatextrakts, wonach die vereinigten Extrakte mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet wurden. Dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert und hinterliess 7,23 g Rohprodukt.
Wenn dieses Produkt der Dünnschichtchromatographie unterworfen wurde, unter Entwicklung mit einer Mischung von 50 Teilen Äthylacetat und 50 Teilen Benzol, ergaben sich zur Hauptsache Flecken mit Rf 0,58,0,25 und 0,04.
Reinigung dieses Produktes und Trennung mittels Säulenchromatographie lieferte 132 mg (Ausbeute 0,6%) einer Flüssigkeit, entsprechend dem Rf-Wert = 0,58,520 mg (Ausbeute 3,2%) einer Flüssigkeit entsprechend dem Rf-Wert 0,25 und 2,62 g (Ausbeute 25,2%) einer Flüssigkeit entsprechend dem Rf-Wert 0,04.
3. Identifikation der Produkte
Die Eigenschaften der Flüssigkeit mit dem Rf-Wert = 0,58 waren die folgenden:
IR (flüssiger Film, cm"1): 1735,1240,1035;
NMR (60 MHz, CCU, ppm): 2,00 (6H, s), 2,21 (2H, t, J == 6 Hz), 5,73 (2H, t, J = 6 Hz), 6,06 (2H, s);
MS (70 eV, m le, %): 141 (M+ - COCH3,2), 125 (73), 124 (65), 99 (27), 82 (100), 43 (80);
[<xtè° = +215° (C = 0,23,CH3OH).
Hieraus ergibt sich, dass das Produkt das (R)-trans-3,5-Di-acetoxycyclopent-l-en ist (ca. 93% Reinheit).
Die Eigenschaften der Flüssigkeit mit dem Rf-Wert = 0,25 waren die folgenden:
IR (flüssiger Film, cm"1): 3350,1730,1430,1375,1355,1250, 1150,1120;
NMR (60 MHz, CCU, ppm): 2,00 (3H, s), 2,10 (2H, m), 4,35 (1 H, s), 4,90 (1 H, m), 5,75 (1 H, m), 6,00 (2H, m);
MS (70 eV, mle, %): 99 (M+ - COCH3,3), 82 (100), 43 (80);
[<x]ê° = +258° (C = 0,032, CH3OH).
Dieses Produkt ist 3(R)-Acetoxy-5(R)-hydroxycyclopent-1-en (ca. 100% Reinheit).
Die spektralen Daten vermittels IR, NMR und MS der Flüssigkeit mit dem Rf-Wert 0,04 stimmten überein mit authentischem Cyclopent-1-en-3,5-diol. Es zeigte sich, dass dieses Cyclo-pent-l-en-3,5-diol ein cis-Isomeren zu trans-Isomeren-Verhält-nis von 17:9 aufwies und einen [cc]D°-Wert = -15° hatte (C = 0,072, CH3OH). Seine optische Reinheit betrug ca. 10%.
Beispiele 2 bis 5 (Verwendung von Backhefe)
Es wurde gemäss Beispiel 1 gearbeitet, mit Ausnahme davon, dass die Inkubationszeiten 30,17,10 und 5 Stunden betrugen. Trennung und Reinigung der Umsetzungsprodukte erfolgten in gleicher Weise wie in Beispiel 1. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle I zusammengestellt.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
(siehe Tabelle)
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Tabelle I
Beispiel
Incuba-
3,5-Diacetoxy-
3-Acetoxy-5-hydro-
3,5-Dihydroxy-
Nr.
tions-
cyclonent-1-
-en xycyclopent-l-en cyclopent-1-
■en
zeit
Ausbeute
Mè°
Ausbeute
Mo
Ausbeute
Mè°
(%)
(% e.e.)
(%)
(°/o e.e.)
(%)
(°/o e.e.)
2
30
t. 2,5
+ 199°
t. 5,4
+ 199°
t. 8,2
-37°
c.O
(86)
c.O
(78)
c. 2,1
(19)
3
17
t. 9,1
+ 185°
1.11,5
+ 143°
t. 6,3
O
Tf 1
c.O
(80)
c.O
(56)
c. 5,5
(32)
4
10
1.14,9
+45°
t. 6,2
O
O
+1
t. 3,9
-24°
c. 1,1
(21)
c.4,7
c. 6,7
(28)
5
5
1.16,8
+8°
1.1,7
-17°
Spur
-
c. 10,8
(6)
c. 7,0
In der Tabelle bedeuten «t» und «c» des trans-Isomere bzw. cis-Isomere. Das Verhältnis von trans-Isomeren zu cis-Isome-ren wurde bestimmt vermittels Gaschromatographie.
Beispiel 6
(Verwendung von Backhefe)
Arbeitend gemäss Beispiel 1 wurden 300 g der gleichen Backhefe, 100 g Glucose, 75 g Natriumdihydrogenphosphat und 2,0 Liter entionisiertes Wasser in einen 5-Liter-Rundkolben untergebracht und nach Homogenisierung darin eine Stunde lang bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Zu dieser Lösung wurden 20 g 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en mit dem Verhältnis cis-Isomer zu trans-Isomer = 54 :46 als Substrat zugefügt, worauf 30 Stunden lang bei 32 °C unter kräftigem Rühren mit einem Propellerrührer. Nachher wurden die Zellen abzentrifu-giert, gefolgt von Extraktion der Kulturflüssigkeit mit Äthylacetat gemäss Beispiel 1. Erhalten wurden 9,13 g rohes Produkt.
Reinigung des Rohproduktes vermittels Säulenchromatographie ergab 932 mg 3(R)-Acetoxy-5(R)-hydroxycyclopent-1-en (80% Ausbeute) mit [a]o° = +208° (C = 0,062, CH3OH) und 1,62 g Cyclopent-1 -en-3,5-diol (ca. 31 % Ausbeute) mit einem Verhältnis cis-Isomer zu trans-Isomer = 3:7 und [a]o° = -46° (C = 0,065,CHsOH).
Beispiel 7
(Verwendung von Backhefe)
Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 wurden 300 g Backhefe, 100 g Glucose, 75 g Natriumdihydrogenphosphat und 2,0 Liter entionisiertes Wasser in einen 5-Liter-Rundkolben eingefüllt und nach Homogenisierung darin eine Stunde lang bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Zu dieser Lösung wurden 20 g 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en mit einem Verhältnis cis-Isomer zu trans-Isomer = 54 :46 hinzugegeben. Dann wurde 17 Stunden lang bei 32 °C kultiviert unter kräftigem Rühren mit einem Propellerrührer. Nachher wurde extrahiert mit Äthylacetat gemäss Beispiel 1, wobei 10,23 g Rohprodukt erhalten wurden.
Reinigung dieses Rohproduktes vermittels Säulenchromatographie ergab 1,93 g(R>trans-3,5-Diacetoxycyclopent-l-en (86% Reinheit) mit [a]g° = +201° (C = 0,081, CH3OH), 2,08 g 3(R>Acetoxy-5-(R>hydroxycyclopent-l-en (ca. 73% Reinheit) mit[a]o0 = +192° (C = 0,069, CH3OH) sowie 1,33 g Cyclopent-l-en-3,5-diol mit einem Verhältnis cis-Isomer zu trans-Isomer von 5 :6 (37% Reinheit) mit [cc]d° = -53° (C = 0,061,CH30H).
Beispiel 8
(Verwendung von Bäckerhefe)
Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 wurden 30 g Backhefe, 10 g Glucose, 7,5 g Natriumdihydrogenphosphat und 200 ml entionisiertes Wasser sowie 3,0 g 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en als Substrat eingebracht in einen Minikolben, worauf während 24 Stunden bei 32 °C unter kräftigem Rühren mit einem Propeller kultiviert wurde. Nachher wurde die Kulturflüssig-20 keit extrahiert mit Äthylacetat und getrocknet mit wasserfreiem Natriumsulfat. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels erhielt man 2,1 g rohes Produkt.
Dieses Produkt wurde wie in Beispiel 1 der Dünnschichtchromatographie unterworfen, wobei entwickelt wurde mit 25 einem Gemisch von 50 Teilen Äthylacetat und 50 Teilen Benzol. Der Anteil mit dem Rf-Wert = 0,25 wurde abgekratzt und ergab 95 mg 3(R)-Acetoxy-5(R>hydroxycyclopent-l-en.
Beispiel 9
m (Verwendung von Zitrus-Acetylesterase)
1. Herstellung der Zitrus-Acetylesterase
Mandarinenrinde wurde in einem Mischer zerhackt, extrahiert mit 0,2% wässrigem Natriumchlorid und zentrifugiert zur Abtrennung des Rindenrückstandes. Die klare Lösung wurde 35 gesättigt mit Ammoniumsulfat, um die Proteinfraktion auszufällen. Sie wurde abzentrifugiert. Diese Proteinfraktion wurde dialysiert gegen entionisiertes Wasser. Die erhaltene Enzymlösung wurde tel quel verwendet als Lösung von Zitrus-Acetylesterase in der nachfolgenden Kultur.
2. Kultur
20 ml der vorerwähnten Enzymlösung, 3,0 g 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en und 180 ml 0,05-m Natriumphosphat-Pufferlö-sung vom pH-Wert 7,0 wurden suspendiert in einem 1-Liter-Erlenmeyerkolben und während 22 Stunden bei 32 °C unter kräftigem Rühren mit einem Schaufelrührer reagieren gelassen.
3. Trennung und Reinigung des Umsetzungsproduktes w Die erhaltene Reaktionsflüssigkeit wurde extrahiert mit ungefähr 200 ml Äthylacetat und hernach getrocknet mit wasserfreiem Natriumsulfat. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert und hinterliess 2,97 g Rohprodukt. Wenn ein geringer Teil dieses Produktes der Dünnschichtchromatographie unterworfen 55 wurde, unter Entwicklung mit einem Gemisch aus 50 Teilen Äthylacetat und 50 Teilen Benzol, erhielt man Flecken mit Rf-Werten von 0,54 und 0,27.
Das Rohprodukt wurde nunmehr der Säulenchromatographie unter Verwendung von Silicagel unterworfen. Eluieren mit m einer Lösung von gleichen Teilen Benzol und Äthylacetat ergab 1,49 g eines Produktes entsprechend dem Rf-Wert 0,54 und 9,1 g eines Produktes entsprechend dem Rf-Wert von 0,27.
4. Identifizierung der Produkte
65 Das Produkt mit dem Rf-Wert 0,54 stimmte in seinen Eigenschaften überein mit einem separat hergestellten authentischen Muster von 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en in Bezug auf die IR-, NMR- und MS-Spektren. Es ergab sich daraus, dass dieses Pro40
45
dukt 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en ist. Spezifische Drehung [a]o° = -7,4°.
IR-, NMR- und MS-Spektren des Produktes mit dem Rf-Wert = 0,27 entsprachen dem Produkt, welches gemäss Beispiel 1 mit einem Rf-Wert von 0,24 erhalten wurde. Daraus folgt, dass es sich um 3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-l-en handelt. Dieses Produkt zeigte eine Drehung von [a]o° = + 7,7°.
Weiterhin wurde durch Gaschromatographie gefunden, dass beide Produkte Gemische von cis-Isomeren und trans-Iso-meren darstellen. Zur Bestimmung der absoluten Konfiguration wurde das 3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-l-en vermittels Gaschromatographie aufgetrennt (Verhältnis von cis-Isomeren zu trans-Isomeren = 56 :44). Da es klar ist, dass das cis-3,5-Di-acetoxycyclopent-l-en optisch inaktiv ist, wurde die Trennung des oben erwähnten 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en (Verhältnis von cis-Isomeren zu trans-Isomeren = 54 :46) nicht durchgeführt. Jedoch folgte aus dem angegebenen [a]o°-Wert des trans-Isomeren, dass dieses die (S>Konfiguration aufweist und dass seine optische Reinheit ca. 7% beträgt.
Das durch Trennung erhaltene trans-3-Acetoxy-5-hydroxy-cyclopent-l-en und das cis-3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-l-en wiesen Drehungswerte auf von [a]o0 = + 21 ° bzw. [cc]d° = -15°. Daraus folgt, dass das trans-Isomere die (R)-Konfiguration aufweist und seine optische Reinheit ca. 8% beträgt und dass das cis-Isomere das 3(S)-Acetoxy-5(R)-hydroxycyclopent-l-en ist.
Beispiel 10
(Verwendung von Zitrus-Acetylesterase)
2,0 ml der Enzymlösung, hergestellt nach der Methode 1 des Beispiels 9,101 mg 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en als Substrat und 2,0 ml einer 0,05-m Natriumphosphatpufferlösung vom pH-Wert 7,0 wurden suspendiert und umgesetzt über Nacht bei 32 °C unter kräftigem Rühren mit einem Schaufelrührer. Nachher wurde extrahiert gemäss Beispiel 9 und anschliessend der Extrakt getrocknet mit wasserfreiem Natriumsulfat. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels erhielt man 89 mg eines Rohproduktes. Dieses Produkt wurde gereinigt vermittels präpara-tiver Dünnschichtchromatographie unter Verwendung von 50 Teilen Äthylacetat und 50 Teilen Benzol, wobei 40 mg einer Flüssigkeit mit dem Rf-Wert 0,54 und 35 mg einer Flüssigkeit mit dem Rf-Wert = 0,27 erhalten wurden.
Da im Falle beide Verbindungen die IR-, NMR- und MS-Spektren in Übereinstimmung mit denjenigen der Verbindungen, welche die gleichen Rf-Werte aufwiesen und nach dem Beispiel 9 erhalten wurden, ergab sich, dass die Verbindung mit dem Rf-Wert 0,54 das 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en ist, wogegen die Verbindung mit dem Rf-Wert 0,27 das 3-Acetoxy-5-hydroxy-cyclopent-l-en darstellt.
[a]o° des so erhaltenen 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en war ungefähr -6°, wogegen [ajjj0 des vorerwähnten Monoacetates ungefähr +4° betrug.
Beispiel 11
(Verwendung von Zellen von Aspergillus niger)
1. Herstellung der rohen Enzymlösung
5 Platinösen voller Aspergillus niger ATCC 9142 wurden während 72 Stunden kultiviert bei 30 °C in 2,5 Litern einer Kulturflüssigkeit, die pro Liter 20 g Glucose, 1,5 g Natriumdihydrogenphosphat, 1,5 g Magnesiumsulfat-heptahydrat, 1,0 g Ammoniumnitrat, 1,0 g Lactalbumin, 2,0 g wässrigen Maisextrakt, 0,5 g pulvrigen Hefeextrakt, 0,5 g L-Glutaminsäure und 10 mg Zink-sulfat-heptahydrat enthielt und deren pH-Wert mit 30%iger Natronlauge auf 7 gebracht worden war. Nachher wurde die Kultivationslösung beschallt. Die mit 0,35 bis 0,6 g Ammoniumsulfat ausgesalzene Fraktion wurde erhalten gemäss der Methode von Fukumoto und Mitarbeiter, J. Gen. Appln., Micro-biol. 9,353 (1973). Diese Lösung wurde als rohe Enzymlösung im nachfolgenden Kulturverfahren verwendet.
9 619982
2. Kultur
3 ml der vorgenannten rohen Enzymlösung und 200 mg 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en wurden suspendiert in 6,0 ml Phos-phorsäure-Pufferlösung von 0,1 molarer Konzentration mit 5 dem pH-Wert 5,6 und umgesetzt bei 32 °C während 24 Stunden unter kräftigem Rühren mit einem Schaufelrührer.
3. Trennung und Reinigung des Umsetzungsproduktes
Das Reaktionsgemisch wurde fünfmal extrahiert unter Ver-
10 wendung von je 10 ml Äthylacetat, worauf die Extrakte vereinigt und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet würden. Abdestillieren des Lösungsmittels hinterliess 10CTmg eines Rohproduktes. Wenn ein sehr geringer Anteil dieses Rohproduktes analysiert wurde vermittels Dünnschichtchromatographie i s unter Entwicklung mit 50 Teilen Äthylacetat und 50 Teilen Benzol, ergaben sich Flecken mit Rf = 0,58 und 0,25.
Wurde dieses Rohprodukt der präparativen Dünnschichtchromatographie unter Entwicklung mit 50 Teilen Äthylacetat und 50 Teilen Benzol unterworfen, so erhielt man 20 63 mg einer Verbingung entsprechend dem Rf-Wert 0,58 und 38 mg einer Verbindung entsprechend dem Rf-Wert 0,25.
4. Identifizierung des Produktes
IR-, NMR- und MS-Spektrum der erhaltenen Verbindung 25 mit dem Rf-Wert 0,58 und der Verbindung mit dem Rf-Wert 0,25 stimmen überein mit den Daten von 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en und 3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-l-en.
Das so erhaltene Diacetat und Monoacetat zeigt ein [a]o° = -30° bzw. [a]o° = +107°. Beide Verbindungen stellen ein m Gemisch vom cis-Isomeren und trans-Isomeren dar, wie vermittels Gaschromatographie festgestellt wurde. Zur Bestimmung der absoluten Konfiguration wurde das Monoacetat abgetrennt vermittels Gaschromatographie (cis-Isomeres zu trans-Isomeres= 47 :53).
35 Da es klar ist, dass das cis-Diacetat optisch inaktiv ist,
wurde die Abtrennung des Diacetates (cis-Isomer zu trans-Iso-mer = 63 :38) nicht fortgeführt und aus dem zuvor festgestellten [a]D°-Wert ergab sich, dass das trans-Isomere darin die (S)-Konfiguration aufweist und dass es eine optische Reinheit 40 von ca. 34% besitzt.
Da ferner die trans-Monoacyl-Verbindung und die cis-Monoacyl-Verbindung nach der Trennung ein [a]o° = +210° bzw. [a]o° = -9° aufwiesen, ergab sich, dass die Monoacyl-Ver-bindung von R-Konfiguration ist und eine Reinheit von ca. 81% 45 aufweist, wogegen die cis-Monoacyl-Verbindung des 3(S)-Ace-toxy-5(R>hydroxycyclopent-l -en darstellt.
Beispiel 12 5o (Verwendung von Aspergillus niger)
3,0 ml einer rohen Enzymlösung von Aspergillus niger, hergestellt gemäss 1 in Beispiel 11 sowie 213 mg 3-Acetoxycyclo-pent-l-en wurden suspendiert in 6,0 ml einer Essigsäure-Pufferlösung von 0,05 molarer Konzentration und dem pH-Wert 5,6. ss Unter kräftigem Rühren wurde 24 Stunden lang bei 32 °C kultiviert. Nachher wurde die Reaktionsmischung extrahiert mit Äthylacetat gemäss Beispiel 11 und anschliessend getrocknet mit wasserfreiem Natriumsulfat. Abdestillieren des Lösungsmittels hinterliess 65 mg eines rohen Produktes.
f>o Das Rohprodukt wurde analysiert vermittels Dünnschichtchromatographie, wie in 3 von Beispiel 11. Dabei ergab sich, dass es aus 35 mg einer Verbindung mit dem Rf-Wert 0,58 und 23 mg einer Verbindung mit dem Rf-Wert 0,25 besteht. Aus den so ermittelten Rf-Werten dieser Verbindung folgt, 65 dass es sich bei der ersteren um 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en handelt, wogegen die letztere das 3-Acetoxy-5-hydroxycyclo-pent-l-en darstellt. Der [a]D°-Wert des ersteren lang bei ungefähr -25°, des letzteren bei ungefähr +87°.
619982
10
Beispiel 13
(Verwendung von Weizenkeim-Cipase)
1. Kultur
50 mg einer handelsüblich erhältlichen Weizenkeim-Lipase vom Typ 1 (Glycerinester-Hydrolase) EC Nr. 3.1.1.3 (hergestellt von Sigma Chemical Co.) und 300 mg 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en wurden suspendiert in 10 ml eines Essigsäure-Puffers von 0,1 molarer Konzentration mit dem pH-Wert 5,0. Die Reaktion wurde während 24 Stunden bei 32 °C unter kräftigem Rühren laufen gelassen.
2. Trennung und Reinigung des Reaktionsproduktes
Das Reaktionsprodukt wurde fünfmal extrahiert unter Verwendung von je 100 ml Äthylacetat, wonach die Extrakte mit Natriumsulfat getrocknet wurden. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert und hinterliess 270 mg eines Rohproduktes.
Wenn ein geringer Anteil dieses Rohproduktes vermittels Dünnschichtchromatographie analysiert wurde unter Entwicklung mit 50 Teilen Äthylacetat und 50 Teilen Benzol, so ergaben sich Flecken mit dem Rf-Wert 0,58 und 0,25.
Trennung dieses Rohproduktes vermittels präparativer Dünnschichtchromatographie unter Verwendung des vorgenannten Laufmittels ergab 190 mg einer Verbindung mit dem Rf-Wert 0,58 und 70 mg einer Verbindung mit dem Rf-Wert 0,25.
3. Identifizierung der Produkte
Aus den IR-, NMR- und MS-Spektren der Produkte folgt, dass es sich bei demjenigen mit Rf = 0,58 um 3,50-Diacetoxycy-clopent-l-en und bei demjenigen mit Rf = 0,25 um 3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-l-en handelt.
Die spezifischen Drehungen [a]o° des vorgenannten Diace-tats und Monoacetats betrugen +49° und +3,0° und entsprechen einer gaschromatographischen Analyse derselben handelte es sich dabei um Gemische von eis- und trans-Isomeren.
Aus der Tatsache, dass das Verhältnis von cis-Isomeren zum trans-Isomeren des Diacetates 28 :12 beträgt und dass das cis-Isomere optisch inaktiv ist, folgt aus dem vorerwähnten [a]o°-Wert, dass das trans-Isomere im Diacetat die (R)-Konfigu-ration und ca. 70% Reinheit aufweist.
Andererseits beträgt das Verhältnis von cis-Isomeren zu trans-Isomeren im Monoacetat 88 :70. Dieses Monoacetat wurde auf an sich bekannte Art acetyliert und umgewandelt in ein Diacetat. Dieses zeigte [a]o° = +9°, woraus folgt, dass das trans-Monoacetat, aus dem es erhalten worden war, eine (R>Konfiguration aufweist und ca. 4% Reinheit hat.
Das vorerwähnte Monoacetat wurde oxidiert mit Chrom-3 säure in Aceton und übergeführt in das 4-Acetoxycyclopent-2-en-l-on. Aus der Tatsache, dass diese Verbindung ein [cc]d0 = -1° aufweist, ist zu schliessen, dass die folgende Ungleichheit besteht zwischen den optischen Isomeren des cis-Isomeren und des trans-Isomeren des vorgenannten Monoacetates, d. h. 10 (S)-trans-Monoacetat - 3(S)-Acetoxy-5(R)-hydroxycyclopent-1-en > (R)-trans-Monoacetat + 3(R)-Acetoxy-5(S)-hydroxycy-clopent-l-en.
Wenn ferner die Tatsache, dass (R)-trans-Monoacetat grösser (S>trans-Monoacetat in der oben dargestellten Weise in 13 Rechnung gestellt wird, dann trifft zu, dass 3(S>Acetoxy-5(R)-hydroxycyclopent-l-en grösser ist als 3(R)-Acetoxy-5(S)-hydro-xycyclopent-l-en.
Demgemäss erwies sich, dass es sich beim cis-Monoacetat um das 3(S)-Acetoxy-5(R)-hydroxycyclopent-l-en handelt.
20
Beispiel 14
(Verwendung von Weizenkeim-Lipase)
Unter Verwendung von 1,0 g 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en mit [a]o° = -7,4, erhalten gemäss Beispiel 9, wurde die Kulturab-23 trennung und -Reinigung des Kulturproduktes ausgeführt gemäss 1 in Beispiel 13. Dabei erhielt man 250 mg einer Verbindung mit dem Rf-Wert 0,58, d. h. die Substanz 3,5-Diacetoxycy-clopent-l-en und 325 mg einer Verbindung mit dem Rf-Wert 0,25, d. h. das 3-Acetoxy-5-hydroxycyclopent-l-en.
30 Md° des Diacetates betrug +26° gegenüber einem entsprechenden Wert des Monoacetates von +5°. Im Falle des Diacetates betrug das Verhältnis von cis-Isomeren zu trans-Isomeren 72 :25 und im Falle des Monoacetates 60 :40. Es ergab sich somit die optische Reinheit des ersteren zu ca. 45%.
Aus den vorerwähnten Ergebnissen ist ersichtlich, dass, wenn ein optisch inaktives 3,5-Diacetoxycyclopent-l-en als Substrat verwendet wird und ein wiederholtes Kultivationsver-fahren durchgeführt wird, worin das Substrat zuerst der Einwirkung einer Zitrus-Acetylesterase und hernach das erhaltene Diacetat erhöhter optischer Aktivität unterworfen wird der Einwirkung von Weizenkeim-Lipase, es möglich wird, ein Diacetat und ein Monoacetat mit viel höheren optischen Reinheiten zu erhalten.
35
40
Claims (7)
- 6199822PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Cyclopent-l-en-3,5-dioI und deren Monoacylestern, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel worin Ri und R2 eine Gruppe -COR ist, wobei R ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1-10 Kohlenstoffatomen bedeutet, oder eines der beiden Ri oder R2 Wasserstoff ist, wobei diese Verbindungen einen Anteil von mindestens einem optisch aktiven oder inaktiven Diacylester von trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol oder einem Diacylester von cis-Cyclopent-l-en-3,5-diol enthalten, der Einwirkung einer der folgenden Komponenten unterwirft: einer Hefe der Saccharomyces Species, einem hydrolytischen Enzym, erhalten aus oder enthalten in der Rinde von Citrusfrüchten, einem hydrolytischen Enzym, erhalten aus den faserigen Pilzen der Art Aspergillus oder deren metabolen Produkten, oder einem hydrolytischen Enzym, erhalten aus oder enthalten in Weizenkeimen in einem Nährmedium, wobei die Acyloxygruppen der (R> und (S)-Konfiguration entsprechend hydrolysiert werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Gemisch aus einem (R>trans-Cyclo-pent-l-en-3,5-diacylester, einem (S)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diacylester und einem cis-Cyclopent-l-en-3,5-diacylester ausgegangen wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Umsetzung entstandenes cis-Cyclopent-l-en-3,5-diol oder dessen Monoacylester im Nährmedium angereichert wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R ein Alkylrest mit 1-5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methyl ist.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktiver Stamm von Saccharomyces cerevisiae verwendet wird.
- 6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anreicherung von Diacylestern von (S>trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol, von Monoacylestern von (R>trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol sowie von 3(S)-Acetoxy-5(R)-hydroxycyclopent-l-en im Nährmedium mit dem hydrolytischen Enzym erhalten aus oder enthalten in der Rinde von Citrusfrüchten oder aus faserigen Pilzen der Gattung Aspergillus bzw. deren Stoffwechselprodukten gearbeitet wird, worauf die angereicherten Produkte aus dem Medium abgetrennt werden.
- 7. Anwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anreicherung von Diacylestern von (R)-trans-Cyclo-pent-l-en-3,5-diol, von Monoacylestern von (R)-trans-Cyclo-pent-l-en-3,5-diol sowie von 3(S>Acetoxy-5(R>hydroxy-cyclo-pent-l-en im Nährmedium mit dem hydrolytischen Enzym enthalten in oder erhalten aus Weizenkeimen gearbeitet wird, worauf die angereicherten Produkte aus dem Nährmedium abgetrennt werden.bmdungen der Formel worin Ri und R2 eine Gruppe -COR ist, wobei R ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1-10 Kohlenstoffatomen bedeutet, oder eines der beiden Ri oder R2 Wasserstoff ist, wobei diese Verbindungen einen Anteil von mindestens einem optisch 15 aktiven oder inaktiven Diacylester von trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol oder einem Diacylester von cis-Cyclopent-l-en-3,5-diol enthalten, der Einwirkung einer der folgenden Komponenten unterwirft: einer Hefe der Saccharomyces Species, einem hydrolytischen Enzym, erhalten aus oder enthalten in der Rinde 20 von Citrusfrüchten, einem hydrolytischen Enzym, erhalten aus den faserigen Pilzen der Art Aspergillus oder deren metabolen Produkten, oder einem hydrolytischen Enzym, erhalten aus oder enthalten in Weizenkeimen in einem Nährmedium, wobei die Acyloxygruppen der (R)- und (S)-Konfiguration entspre-25 chend hydrolysiert werden.Die auf diese Weise hergestellten neuen Verbindungen sind teilweise optisch aktiv.Die Cyclopentendiole und deren Mono- bzw. Diacylester sind Verbindungen, welche wertvolle Ausgangsprodukte zur 30 Herstellung von Arzneimitteln darstellen, und insbesondere geeignet sind zur Herstellung von Prostaglandin oder dessen Analoga. Demzufolge haben sie in den letzten Jahren besondere Bedeutung erlangt. Da Prostaglandin vielerlei pharmakologische Wirkungen hat, wie z. B. Blutdrucksenkung, Kontrakts tion der glatten Muskulatur, entzündungshemmende Effekte, Blutkörperchen Zusammenballung und Hemmung der Magensekretion, ist es in der Medizin, in der Arzneimittelkunde und der Chemie von grossem Interesse. Weiterhin sind die erfin-dungsgemäss hergestellten Cyclopentendiole oder deren Derido vate wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung von Geruchsstoffen oder für Agrikulturchemikalien vom Typ der Pyrethroide bzw. deren Analoga.Die Diacylester von Cyclopent-l-en-3,5-diol der Formel IRCO55können in den folgenden drei Klassen von stereoisomeren Konfigurationen vorliegen:I-A. Diacylester von (R)-trans-Cyclopent-l-en-3,5-diol (im 60 folgenden als (R>trans-Diester bezeichnet) mit der Formel I-AOCORK '/ ( T 7\ ^
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Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3278204D1 (en) * | 1981-11-28 | 1988-04-14 | Sumitomo Chemical Co | Method for biotechnologically preparing (s)-(-)-alpha-cyano-3-phenoxybenzyl alcohol |
| JPS59205989A (ja) * | 1983-05-09 | 1984-11-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | 光学活性なアルコ−ル化合物の生化学的製法 |
| EP0118163B1 (de) * | 1983-01-10 | 1988-04-20 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von optisch-aktivem alpha-Cyano-3-phenoxybenzylalkohol |
| DE3305395A1 (de) * | 1983-02-17 | 1984-08-23 | Karl Dipl.-Ing. 6367 Karben Tesar | Geraet zum auffinden von auf rollfilmen gespeichertem schriftgut |
| DE3439598A1 (de) * | 1984-06-01 | 1985-12-05 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung von (1s, 4r)-4-hydroxy-2-cyclopentenylestern |
| US5240835A (en) * | 1989-10-10 | 1993-08-31 | Genencor International, Inc. | Methods for enzymatically preparing polymerizable monomers |
| JPH06125788A (ja) * | 1992-05-29 | 1994-05-10 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 光学活性１，２−ジオール誘導体の製造方法 |
| US6448051B1 (en) * | 2001-03-15 | 2002-09-10 | Council Of Scientific And Industrial Research | Process for the preparation of 4(R)-hydroxy cyclopent-2-en1(S)-acetate |
| DE60229541D1 (de) * | 2002-12-13 | 2008-12-04 | Archimica Gmbh | Verfahren zur Herstellung von (1S,4R)-(-)-4-Hydroxycyclopent-2-enyl Estern |
| ATE500322T1 (de) * | 2003-12-03 | 2011-03-15 | Genencor Int | Perhydrolase |
| GT200500281A (es) * | 2004-10-22 | 2006-04-24 | Novartis Ag | Compuestos organicos. |
| GB0500785D0 (en) * | 2005-01-14 | 2005-02-23 | Novartis Ag | Organic compounds |
| CA2633849A1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-11-22 | Genencor International, Inc. | Acyl transferase useful for decontamination |
| BRPI0708504A8 (pt) * | 2006-03-02 | 2017-03-01 | Danisco Us Inc Genecor Div | alvejante ativo na superfície e ph dinâmico |
| CA2649267C (en) | 2006-04-14 | 2014-08-12 | Genencor International, Inc. | One-step treatment of textiles |
| HRP20120494T1 (hr) | 2006-04-21 | 2012-08-31 | Novartis Ag | Derivati purina za uporabu kao agonista adenozin a2a receptora |
| GB0607950D0 (en) * | 2006-04-21 | 2006-05-31 | Novartis Ag | Organic compounds |
| GB0607944D0 (en) * | 2006-04-21 | 2006-05-31 | Novartis Ag | Organic compounds |
| GB0607953D0 (en) * | 2006-04-21 | 2006-05-31 | Novartis Ag | Organic compounds |
| EP1889846A1 (de) | 2006-07-13 | 2008-02-20 | Novartis AG | Purinderivate als A2a Agonisten |
| EP1903044A1 (de) * | 2006-09-14 | 2008-03-26 | Novartis AG | Adenosinderivate als Agonisten des A2A-Rezeptors |
| JP2010508835A (ja) * | 2006-11-10 | 2010-03-25 | ノバルティス アーゲー | シクロペンテンジオールモノアセテート誘導体 |
| EA030003B1 (ru) | 2012-12-21 | 2018-06-29 | Джилид Сайэнс, Инк. | Полициклическое карбамоилпиридоновое соединение и его фармацевтическое применение для лечения вич-инфекции |
| DK3019503T3 (da) | 2013-07-12 | 2017-11-20 | Gilead Sciences Inc | Polycykliske-carbamoylpyridon-forbindelser og anvendelse deraf til behandling af hiv-infektioner |
| NO2865735T3 (de) | 2013-07-12 | 2018-07-21 | ||
| TWI744723B (zh) | 2014-06-20 | 2021-11-01 | 美商基利科學股份有限公司 | 多環型胺甲醯基吡啶酮化合物之合成 |
| NO2717902T3 (de) | 2014-06-20 | 2018-06-23 | ||
| TW201613936A (en) | 2014-06-20 | 2016-04-16 | Gilead Sciences Inc | Crystalline forms of(2R,5S,13aR)-8-hydroxy-7,9-dioxo-n-(2,4,6-trifluorobenzyl)-2,3,4,5,7,9,13,13a-octahydro-2,5-methanopyrido[1',2':4,5]pyrazino[2,1-b][1,3]oxazepine-10-carboxamide |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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