CZ2003192A3 - Způsob enantioselektivní redukce alkylesterů kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové - Google Patents
Způsob enantioselektivní redukce alkylesterů kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2003192A3 CZ2003192A3 CZ2003192A CZ2003192A CZ2003192A3 CZ 2003192 A3 CZ2003192 A3 CZ 2003192A3 CZ 2003192 A CZ2003192 A CZ 2003192A CZ 2003192 A CZ2003192 A CZ 2003192A CZ 2003192 A3 CZ2003192 A3 CZ 2003192A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- chloro
- oxo
- octanoic acid
- formula
- alkyl esters
- Prior art date
Links
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 235000017388 Geotrichum candidum Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 241000235526 Mucor racemosus Species 0.000 claims abstract description 10
- 241000453701 Galactomyces candidum Species 0.000 claims abstract 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 6
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QYRJJEJBDHZFKD-UHFFFAOYSA-N methyl 8-chloro-6-oxooctanoate Chemical compound COC(=O)CCCCC(=O)CCCl QYRJJEJBDHZFKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims description 3
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000013452 biotechnological production Methods 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 6
- AGBQKNBQESQNJD-SSDOTTSWSA-N (R)-lipoic acid Chemical compound OC(=O)CCCC[C@@H]1CCSS1 AGBQKNBQESQNJD-SSDOTTSWSA-N 0.000 abstract description 5
- 235000019136 lipoic acid Nutrition 0.000 abstract description 5
- AGBQKNBQESQNJD-UHFFFAOYSA-N alpha-Lipoic acid Natural products OC(=O)CCCCC1CCSS1 AGBQKNBQESQNJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- HBAQYPYDRFILMT-UHFFFAOYSA-N 8-[3-(1-cyclopropylpyrazol-4-yl)-1H-pyrazolo[4,3-d]pyrimidin-5-yl]-3-methyl-3,8-diazabicyclo[3.2.1]octan-2-one Chemical class C1(CC1)N1N=CC(=C1)C1=NNC2=C1N=C(N=C2)N1C2C(N(CC1CC2)C)=O HBAQYPYDRFILMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 abstract description 2
- ULYONBAOIMCNEH-HNNXBMFYSA-N (3s)-3-(5-chloro-2-methoxyphenyl)-3-fluoro-6-(trifluoromethyl)-1h-indol-2-one Chemical compound COC1=CC=C(Cl)C=C1[C@@]1(F)C2=CC=C(C(F)(F)F)C=C2NC1=O ULYONBAOIMCNEH-HNNXBMFYSA-N 0.000 abstract 2
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 10
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 10
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 8
- 244000168141 Geotrichum candidum Species 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- 230000002210 biocatalytic effect Effects 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 7
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 6
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 5
- RLTATAUWTORPGW-UHFFFAOYSA-N 8-chloro-6-oxooctanoic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(=O)CCCl RLTATAUWTORPGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 4
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 3
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000007257 deesterification reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 3
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229960002663 thioctic acid Drugs 0.000 description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 description 2
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 description 2
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 2
- 241000235395 Mucor Species 0.000 description 2
- 239000006159 Sabouraud's agar Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011914 asymmetric synthesis Methods 0.000 description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 2
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 239000012449 sabouraud dextrose agar Substances 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- JMJGGURFEGBNRN-UHFFFAOYSA-N 3,3,4,4-tetramethylcyclohexane-1,2-dione Chemical compound CC1(C)CCC(=O)C(=O)C1(C)C JMJGGURFEGBNRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000030090 Acute Disease Diseases 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 108020005199 Dehydrogenases Proteins 0.000 description 1
- 208000032131 Diabetic Neuropathies Diseases 0.000 description 1
- 241000159512 Geotrichum Species 0.000 description 1
- 239000007836 KH2PO4 Substances 0.000 description 1
- 102000008109 Mixed Function Oxygenases Human genes 0.000 description 1
- 108010074633 Mixed Function Oxygenases Proteins 0.000 description 1
- 241000498617 Mucor javanicus Species 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 241000235403 Rhizomucor miehei Species 0.000 description 1
- XJLXINKUBYWONI-DQQFMEOOSA-N [[(2r,3r,4r,5r)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3-hydroxy-4-phosphonooxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] [(2s,3r,4s,5s)-5-(3-carbamoylpyridin-1-ium-1-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl phosphate Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 XJLXINKUBYWONI-DQQFMEOOSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 208000019423 liver disease Diseases 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N nicotinamide-adenine dinucleotide Chemical compound C1=CCC(C(=O)N)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O)O1 BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 1
- 239000006916 nutrient agar Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000000707 stereoselective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
- C12P7/42—Hydroxy-carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
- C12P41/002—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by oxidation/reduction reactions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
Předložený vynález se týká nového biokatalytického způsobu enantioselektivní redukce prochirálních alkylesterů kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové o vzorci I, podle volby buď pomocí kmenů Mucor racemosus nebo případně Geotrichum candidum, na reakční produkty odpovídající (S)- resp. (R)-enantiomeru. Po vzniku chirálního centra může známým způsobem proběhnout další stereospecifická přeměna na kyselinu (R)-ot-lipoovou (DE 195 33 881). Jako racemát je kyselina α-lipoová aplikována při diabetické neuropatii, právě tak jako při akutních a chronických jaterních onemocněních. Protože biologickou aktivitu vykazuje výhradně přírodní (R)-(+)-enantiomer je asymetrická syntéza této čisté přírodní látky velmi důležitá.
Dosavadní stav techniky
Sloučeniny I jsou známé a slouží jako meziprodukty při výrobě racemické kyseliny thioktové ve velkém technickém měřítku [M. W. Bullock a spol., J. Am. Chem. Soc. 76, 1828(1954)].
Pro přípravu enantiomerně čisté kyseliny (R)-a-lipoové jsou v literatuře popisovány jak způsoby chemické syntézy, tak také způsoby s částečně biokatalytickými stupni [Přehledný článek: J. S. Yadav a spol., J. Sci. Ind. Res. 49, 400 (1990)]. Chemické způsoby asymetrické syntézy vyžadují zpravidla nákladově náročné a komplikované výchozí sloučeniny, protože např. možnosti aplikace enantioselektivní chemické katalýzy je vázána na určité elektronové a sterické strukturní znaky.
U výrobních způsobů s částečně biokatalytickými stupni se aplikují enzymové preparace s lipázami a oxidoreduktázami i jinými kvasinkami.
Známé, lipázou katalyzované výrobní stupně [Y. R. Santosh Laxmi a D. S. lyengar, Synthesis 1996, 594; N. W. Fadnavis a K. Koteshwar Tetrahedron: Asymmetry 8, 337 (1997); N. W. Fadnavis a spol., Tetrahedron: Asymmetry 9, 4109 (1998); S. Lee a Y. Ahn: J. Korean Chem. Soc. 43, 128 (1999)] k docílení vysoké • · • · • · · · enantiomerní čistoty spočívají na enantioselektivitě štěpení esterů. Při tom se předloží racemické směsi. K získání enantiomerně čisté sloučeniny může potom biokatalytická reakce využít maximálně jen 50 % racemické směsi. Zbylý nežádoucí enantiomer musí být buď odhozen nebo přes nákladné reakční stupně zpět převeden na racemickou směs. Postupy s monooxygenázami [B. Adger a spol., Bioorg. Biomed. Chem. 5, 253 (1997)] vyžadují nákladné kofaktory jako NADH nebo NADPH anebo nákladově náročné systémy recyklace kofaktorů.
O kvasinkách (Sacharomyces cerevisieae) jakož i plísních rodu Mucor a Geotrichum je známo, že jsou schopny biokatalyticky transformovat intermediáty.
Kvasinky jsou již po dlouhou dobu používány jako biokatalyzátor při reakcích redukce β-ketoesterů, štěpení esterů i jiných syntézách [Přehledný článek: S. Servi, Synthesis 93, 1 (1990)].
Pro druhy Mucor (např. Mucor miehei a Mucor javanicus) jsou popsány zejména reakce enantioselektivního štěpení esterů. Zatímco Mucor racemosus je zmiňován pouze v souvislosti s redukcí tetramethylcyklohexandionu [J. ďAngelo a spol., J. Org. Chem. 51, 40 (1986)], pro Geotrichum candidum je popsána biokatalytická redukce β-ketoesterů [B. Wipf a spol., Helv. Chim. Acta. 66, 485 (1983)].
Všechny až dosud známé postupy s kvasinkami [A. S. Gopalan a Η. K. Hollie, Tetrahedron Letí. 30, 5705 (1989); L. Dasaradhi a spol., J. Chem. Soč. 1990, 729; M. Bezbarua a spol., Synthesis. 1996, 1289; DE 40 37 440] resp. s Geotrichum candidum [B. Wipf a spol., Helv. Chim. Acta. 66, 485 (1983)] nedokáží enantioselektivně přeměnit meziprodukty s malými, bezkyslíkatými ligandy v β-poloze k reakčnímu centru na odpovídající S- resp. R-enantiomery. Místo toho se přes nákladné mezistupně zavádějí velké, kyslík obsahující ligandy do β-polohy ke ketoskupině, které potom enantioselektivní přeměnu umožňují.
Naproti známým syntézám se ve zde popisovaném řešení pracuje s výchozími sloučeninami, které v α· nebo β-poloze ke ketoskupině nesou jen velmi malé ligandy, a přesto jsou přeměňovány s vysokou enantioselektivitou.
Zde představované řešení bylo vzhledem ke známému stavu techniky zvláště překvapující, protože K. Nakamura a spol., Tetrahedron Letí. 29, 2453-4 (1988) popisují, že dehydrogenázami jsou rozeznávány pouze esterové funkce a nikoliv • · • · · · chlorové atomy v sousední poloze k reakčnímu centru a vedou k enantioselektivní přeměně.
Podstata vynálezu
Proto základním úkolem vynálezu bylo při využití známých stavebních kamenů syntézy nalézt na biokatalytickém základě jednoduchý a hospodárný způsob pro asymetrickou indukci v postupu sekvence syntézy kyseliny(R)-(+)-lipoové.
X)R
Mucor racemosus
Cl OH
T3R (S)-ll
R = C1-C4 -alkyl
Podle vynálezu byl úkol řešen tak, že byly nalezeny nové postupy s mikroorganismy, které dovolují enantioselektivní redukci prochirálního alkylesteru kyseliny 8-chlor-6oxo-oktanové vzorce I, kde R představuje C1-C4 -alkyl, na odpovídající (S)- resp. (R)enantiomer podle volby bud pomocí kmenů Mucor racemosus případně Geotrichum candidum. Jako zvlášť vhodný se ukázal methylester kyseliny 8-chlor-6-oxooktanové.
Enantioselektivní redukce prochirálních sloučenin na (R)-enantiomer vzorce (R) -ll probíhá pomocí Geotrichum candidum. Reakce prochirálních předstupňů na (S) -enantiomer vzorce (S)-ll lze dosáhnout pomocí Mucor racemosus.
Vysoká enantioselektivita redukce esterů kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové vzorce I nebyla do té míry očekávatelná, protože vysoká asymetrická indukce je v literatuře popisována jenom pro sloučeniny, u nichž selektivitě napomáhají stericky » · • · · · nebo elektronově silně rozdílné skupiny na obou stranách v a- nebo β-poloze ke ketoskupině. Rovněž tím překvapující bylo, že kromě toho se dále dají nalézt dva kmeny, které katalyzují přeměnu na opačné enatiomery s vysokým výtěžkem a enantioselektivitou.
Způsob podle vynálezu vyniká proti současnému stavu techniky v tom, že k získání alkylesterů kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové vzorce (R)-ll se bere Geotrichum candidum (DSM 13776) na běžné, živné agarové půdě pro plísně, zejména Sabouraud-glukosa-agar. Pro předkultivaci kmene se používá komplexní medium nejlépe s 1 % kvasnicového extraktu, 2 % peptonu a 2 % glukosy. Dalšího rozmnožení biomasy se dosáhne v celosyntetickém mediu s glukosou jako zdrojem uhlíku, amonium-sulfátem jako zdrojem dusíku jakož i dalšími solemi pro výživu, zejména ve složení 20 g / I glukosy, 3 g / I (NH^SCU, 4 g / I KH2PO4, 0,5 g / I MgSCL, 0,2 g /1 NaCl, 0,2 g /1 kvasnicového extraktu, 3 mg /1 FeCb . 6 H2O, 3 mg /1 CaCI2.2 H2O, 0,4 mg /1 MnS04 . H2O, 0,5 mg /1 ZnSO4. 7 H2O a 0,05 mg /1 CuSO4 . 5 H2O. Kultivace předkultury stejně jako hlavní kultury byla prováděna třepáním při 19°C až 28°C, nejlépe 24°C a po 1 až 5 dnů, nejlépe 3 dnů na kruhové třepačce při 100 až 300 ot / min, nejvhodněji 190 ot / min.
Vlastní biokatalytická reakce se provede v pufrovaném, vodném roztoku za přídavku glukosy jako zdroje energie. Koncentrace biokatalyzátoru obnáší 0,1 g až 100 g suché biomasy na litr, zvláště pak 5 g suché biomasy na litr. Substrát se přidává v koncentraci 5 g /1 násady biotransformace. Biotransformace se provádí za třepání při 24°C po 1 až 3 dny. Po skončení biotransformace se biomasa odcentrifuguje a zbylá kapalina se dvakrát extrahuje organickým rozpouštědlem, především ethyl-acetátem. Získaný extrakt se zahustí až do sucha. Surový produkt obsahuje podíly kyseliny (R)-8-chlor-6-oxo-oktanové vzorce (R)-ll (R = H), které se navazující esterifikací známým způsobem převedou na příslušný alkylester (DE 195 33 881).
Kultivace Mucor racemosus (DSM 13775), právě tak jako reakce s ním probíhají analogicky jako je popsáno u Geotrichum candidum. Surový produkt obsahuje podíly kyseliny (R)-8-chlor-6-oxo-oktanové vzorce (S)-ll (R = H), které se navazující esterifikací známým způsobem převedou na příslušný alkylester (DE 195 33 881).
Sloučeniny (R)-ll a (S)-ll připravené způsobem podle vynálezu vykazují zpravidla vysoký enantiomerní přebytek, který odpovídá optickému výtěžku 70 až 95
Poměry enantiomerů byly přímo měřeny chirální plynovou chromatografii na opticky aktivních sloupcích.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Kmen Mucor racemosus (DSM 13775) se při 24°C nasadí na Sabouraud-agar. 100 ml živného roztoku YPD (1 % kvasnicového extraktu, 2 % peptonu a 2 % glukosy) se očkovací smyčkou naočkuje a na kruhové třepačce (190 ot / min) se 3 dny inkubuje při 24 °C. 10 % této předkultury se převede do 100 ml SMG-media (20 g /1 glukosy, 3 g /1 (NH4)2SO4, 4 g /1 KH2PO4, 0,5 g /1 MgSO4, 0,2 g /1 NaCI, 0,2 g /
I kvasnicového extraktu, 3 mg /1 FeCb. 6 H2O, 3 mg /1 CaCI2 . 2 H2O, 0,4 mg /1 MnSO4 . H2O, 0,5 mg /1 ZnSO4.7 H2O a 0,05 mg /1 CuSO4.5 H2O) a kultivuje při 24°C další 3 dny.
Získaná biomasa je odcentrifugována a s 5 g /1 glukosy převedena do 100 ml pufrovaného vodného roztoku (50 mmol Na-fosfátového pufru, pH 6,5). 0,5 g methylesteru kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové se rozpustí ve 2 ml ethanolu a přičiní k násadě biotransformace. Po 24 h se biomasa oddělí a medium se dvakrát vytřepe ethyl-acetátem. Extrakty se spojí a rozpouštědlo se odtáhne na rotační odparce. Zbytek se vezme do 10 ml methanolu a po přídavku 0,04 ml konc. HCI se zahřívá 1 hodinu pod zpětným chladičem. Potom se rozpouštědlo oddestiluje. Po vyčistění zbytku chromatografii na sloupci (silikagel, ethyl-acetát / hexan = 3 : 1) se získá 0,33 g (66 %) methylesteru kyseliny (S)-8-chlor-6-oxo-oktanové s enantiomerním přebytkem 92 % (chirální plynová chromatografie).
Příklad 2
Kmen Geotrichum candidum (DSM 13776) se při 24°C nasadí na Sabouraudagar. 100 ml živného roztoku YPD (1 % kvasnicového extraktu, 2 % peptonu a 2 % glukosy) se očkovací smyčkou naočkuje a na kruhové třepačce (190 ot / min) se 3 dny inkubuje při 24 °C. 10 % této předkultury se převede do 100 ml SMG-media (20 g /1 glukosy, 3 g /1 (NH4)2SO4, 4 g /1 KH2PO4, 0,5 g /1 MgSO4, 0,2 g /1 NaCI, 0,2 g / I kvasnicového extraktu, 3 mg / I FeCb . 6 H2O, 3 mg / I CaCI2 . 2 H2O, 0,4 mg / I • · • · • · • · · · • ·· ·· · ···· θ ···· ·· ·· ··· · · ··
MnSO4 . Η20, 0,5 mg /1 ZnSO4 . 7 H2O a 0,05 mg /1 CuSO4.5 H2O) a kultivuje při 24°C další 3 dny.
Získaná biomasa se odcentrifuguje a s 5 g /1 glukosy se převede do 100 ml pufrovaného vodného roztoku (50 mmol Na-fosfátového pufru, pH 6,5). 0,5 g methylesteru kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové se rozpustí ve 2 ml ethanolu a přidá k násadě biotransformace. Po 24 h se biomasa oddělí a medium se dvakrát vytřepe ethyl-acetátem. Extrakty se spojí a rozpouštědlo se odtáhne na rotační odparce. Zbytek se vezme do 10 ml methanolu a po přídavku 0,04 ml konc. HCI se zahřívá 1 hodinu pod zpětným chladičem. Potom se rozpouštědlo oddestiluje. Po vyčistění zbytku chromatografií na sloupci (silikagel, ethyl-acetát / hexan = 3 : 1) se získá 0,31 g (62 %) methylesteru kyseliny (R)-8-chlor-6-oxo-oktanové s enantiomerním přebytkem 88 % (chirální plynová chromatografie).
Claims (9)
- Patentové nároky1. Způsob výroby alkylesterů kyseliny (R)-8-chlor-6-oxo-oktanové vzorce (R)-ll z alkylesterů kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové vzorce I kde R představuje vždy C1-4 alkyl, vyznačující se tím, že se reakce provádí pomocí biokatalyzátoru.
- 2. Způsob výroby alkylesterů kyseliny (S)-8-chlor-6-oxo-oktanové vzorce (S)-ll z alkylesterů kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové vzorce IOQ kde R představuje vždy C1-4 alkyl, vyznačující se tím, že se reakce provádí pomocí biokatalyzátoru.
- 3. Způsob podle nároků 1 a 2 vyznačující se tím, že se jako prochirální výchozí sloučenina použije methylester kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové.
- 4. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že se jako biokatalyzátor použije kmen druhu Geotrichum candidum.
- 5. Způsob podle nároků 1 a 4 vyznačující se tím, že se použije Geotrichum candidum se speciálním kmenem (DSM 13776).• · · · • ·· ·· · ···· g ···· ·· ·· ··· ·* ··
- 6. Způsob podle nároku 2 vyznačující se tím, že se jako biokatalyzátor použije kmen druhu Mucor racemosus.
- 7. Způsob podle nároků 2 a 6 vyznačující se tím, že se použije Mucor racemosus se speciálním kmenem (DSM 13775).
- 8. Způsob podle nároků 1, 2, 4 - 7 vyznačující se tím, že se pro biotechnologickou produkci používá plně syntetické medium, které obsahuje zdroj uhlíku, anorganický zdroj dusíku stejně jako další soli pro výživu.
- 9. Způsob podle nároků 1 - 8 vyznačující se tím, že při postupu vznikající kyselina (R)-8-chlor-6-oxo-oktanová vzorce (R)-ll nebo kyselina (S)-8chlor-6-oxo-oktanová vzorce (S)-ll, ve kterých R představuje vždy vodík, se esterifikací známým způsobem přemění na alkylester vzorce (R)-ll nebo (S)-ll, kde R představuje vždy Ci-4-alkyl.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10036515 | 2000-07-27 | ||
| DE10056025A DE10056025A1 (de) | 2000-07-27 | 2000-11-11 | Verfahren zur enantioselektiven Reduktion von 8-Chlor-6oxo-octansäurealkylestern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2003192A3 true CZ2003192A3 (cs) | 2003-04-16 |
Family
ID=26006522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2003192A CZ2003192A3 (cs) | 2000-07-27 | 2001-07-20 | Způsob enantioselektivní redukce alkylesterů kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7135328B2 (cs) |
| EP (1) | EP1307577B1 (cs) |
| JP (1) | JP2004505618A (cs) |
| AT (1) | ATE342371T1 (cs) |
| AU (1) | AU2001282002A1 (cs) |
| BR (1) | BR0112769A (cs) |
| CA (1) | CA2417119A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ2003192A3 (cs) |
| DE (1) | DE50111214D1 (cs) |
| EE (1) | EE200300039A (cs) |
| HU (1) | HUP0301507A3 (cs) |
| MX (1) | MXPA03000763A (cs) |
| PL (1) | PL358719A1 (cs) |
| WO (1) | WO2002010422A1 (cs) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10152113C1 (de) * | 2001-10-23 | 2003-03-06 | Viatris Gmbh | Verfahren zur Herstellung von (R)- und (S)-8-Chlor-6-hydroxy-octansäurealkylestern durch enzymatische Reduktion |
| WO2006131933A1 (en) * | 2005-06-08 | 2006-12-14 | Biocon Limited | Enzymatic reduction of keto groups in 3-keto-propionic acid derivatives |
| CN106164260B (zh) | 2015-03-04 | 2019-10-01 | 华东理工大学 | 一种假丝酵母羰基还原酶及用于制备(r)-6-羟基-8-氯辛酸酯的方法 |
| CN106083811B (zh) * | 2016-06-14 | 2019-02-05 | 苏州富士莱医药股份有限公司 | (R)-α-硫辛酸的制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4037440A1 (de) | 1990-11-24 | 1992-05-27 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von (6s)-6,8-dihydroxyoctansaeureestern |
| DE19533881A1 (de) | 1995-09-13 | 1997-03-20 | Dresden Arzneimittel | Herstellung und Verwendung der reinen Enantiomere der 8-Chlor-6-sulfonyloxy-octansäuren und ihrer Alkylester und der reinen Enantiomere der 6,8-Dichlor-octansäure und ihrer Alkylester |
| JP4012299B2 (ja) * | 1998-02-25 | 2007-11-21 | ダイセル化学工業株式会社 | ハロゲン置換を含む光学活性アルコールの製造方法 |
-
2001
- 2001-07-20 WO PCT/EP2001/008421 patent/WO2002010422A1/de not_active Ceased
- 2001-07-20 MX MXPA03000763A patent/MXPA03000763A/es active IP Right Grant
- 2001-07-20 DE DE50111214T patent/DE50111214D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-20 HU HU0301507A patent/HUP0301507A3/hu unknown
- 2001-07-20 CZ CZ2003192A patent/CZ2003192A3/cs unknown
- 2001-07-20 AU AU2001282002A patent/AU2001282002A1/en not_active Abandoned
- 2001-07-20 JP JP2002516338A patent/JP2004505618A/ja active Pending
- 2001-07-20 BR BR0112769-1A patent/BR0112769A/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-07-20 CA CA002417119A patent/CA2417119A1/en not_active Abandoned
- 2001-07-20 PL PL01358719A patent/PL358719A1/xx not_active Application Discontinuation
- 2001-07-20 AT AT01960525T patent/ATE342371T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-07-20 US US10/343,029 patent/US7135328B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-20 EE EEP200300039A patent/EE200300039A/xx unknown
- 2001-07-20 EP EP01960525A patent/EP1307577B1/de not_active Expired - Lifetime
-
2006
- 2006-06-29 US US11/476,681 patent/US20070009998A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1307577A1 (de) | 2003-05-07 |
| US7135328B2 (en) | 2006-11-14 |
| EP1307577B1 (de) | 2006-10-11 |
| DE50111214D1 (de) | 2006-11-23 |
| HUP0301507A2 (hu) | 2003-09-29 |
| HUP0301507A3 (en) | 2008-03-28 |
| JP2004505618A (ja) | 2004-02-26 |
| US20070009998A1 (en) | 2007-01-11 |
| ATE342371T1 (de) | 2006-11-15 |
| PL358719A1 (en) | 2004-08-09 |
| AU2001282002A1 (en) | 2002-02-13 |
| BR0112769A (pt) | 2003-06-24 |
| WO2002010422A1 (de) | 2002-02-07 |
| US20030180896A1 (en) | 2003-09-25 |
| MXPA03000763A (es) | 2003-06-04 |
| EE200300039A (et) | 2004-10-15 |
| CA2417119A1 (en) | 2003-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chadha et al. | Biocatalytic deracemisation of α-hydroxy esters: high yield preparation of (S)-ethyl 2-hydroxy-4-phenylbutanoate from the racemate | |
| Pàmies et al. | Efficient lipase‐catalyzed kinetic resolution and dynamic kinetic resolution of β‐hydroxy nitriles. Correction of absolute configuration and transformation to chiral β‐hydroxy acids and γ‐amino alcohols | |
| Padhi et al. | Deracemisation of β-hydroxy esters using immobilised whole cells of Candida parapsilosis ATCC 7330: substrate specificity and mechanistic investigation | |
| Kamaruddin et al. | Chemoenzymatic and microbial dynamic kinetic resolutions | |
| Lin et al. | Dynamic kinetic resolution of suprofen thioester via coupled trioctylamine and lipase catalysis | |
| Davies et al. | Recent advances in the generation of chiral intermediates using enzymes | |
| Roberts et al. | Some recent developments in the use of enzyme catalysed reactions in organic synthesis | |
| CZ2003192A3 (cs) | Způsob enantioselektivní redukce alkylesterů kyseliny 8-chlor-6-oxo-oktanové | |
| CA2116003C (en) | Arylalkanoic acid resolution | |
| Roberts | Use of enzymes as catalysts to promote key transformations in organic synthesis | |
| Lagos et al. | New yeast strains for enantioselective production of halohydrin precursor of (S)-propranolol | |
| Chen et al. | Enantiocomplementary preparation of (S)-and (R)-mandelic acid derivatives via α-hydroxylation of 2-arylacetic acid derivatives and reduction of α-ketoester using microbial whole cells | |
| Nanduri et al. | Biochemical approaches to the synthesis of ethyl 5-(S)-hydroxyhexanoate and 5-(S)-hydroxyhexanenitrile | |
| Rustoy et al. | Combination strategy using pure enzymes and whole cells as biocatalysts for the preparation of 2-hydroxyesters and lactones from 2-oxoglutaric acid | |
| Gandolfi et al. | Asymmetric reductions of ethyl 2-(benzamidomethyl)-3-oxobutanoate by yeasts | |
| Liu et al. | Enantiopure building blocks for chiral drugs from racemic mixtures of secondary alcohols by combination of lipase catalysis and Mitsunobu esterification | |
| CZ379099A3 (cs) | Stereoselektivní mikrobiální redukce racemického tetralonu | |
| CN100554403C (zh) | 氧化微杆菌以及利用该氧化微杆菌制备光学纯手性芳基仲醇的方法 | |
| Salvi et al. | Enzymatic resolution of homoallyllic alcohols using various Rhizopus species | |
| Salvi et al. | Asymmetric reduction of 3-aryl-3-keto esters using Rhizopus species | |
| JP4607182B2 (ja) | オキセタン−２−オンのエナンチオ選択的な開環法 | |
| US7157253B2 (en) | Method for the production of (r)- and (S)-8-chloro-6-hydroxyoctanic acid alkyl esters by enzymatic reduction | |
| KR20030036635A (ko) | 8-클로로-6-옥소-옥탄산 알킬 에스테르의 에난티오머선별적 환원 방법 | |
| KURBANOĞLU et al. | Production of (S)-(-)-1-(1´-Napthyl) Ethanol by Rhodotorula glutinis Isolate Using Ram Horn Peptone | |
| Basingi et al. | Chemo-enzymatic Synthesis of Rivastigmine Intermediate by Locally Isolated Soil Fungus Fusarium graminearum |