PL182509B1 - Sposób wytwarzania kwasu 7-aminodezacetoksycefalosporanowego (7-ADCA) - Google Patents

Sposób wytwarzania kwasu 7-aminodezacetoksycefalosporanowego (7-ADCA)

Info

Publication number
PL182509B1
PL182509B1 PL96323639A PL32363996A PL182509B1 PL 182509 B1 PL182509 B1 PL 182509B1 PL 96323639 A PL96323639 A PL 96323639A PL 32363996 A PL32363996 A PL 32363996A PL 182509 B1 PL182509 B1 PL 182509B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
adca
phenylacetyl
acid
penicillin
chrysogenum
Prior art date
Application number
PL96323639A
Other languages
English (en)
Other versions
PL323639A1 (en
Inventor
Roelof A. L. Bovenberg
Bertus P. Koekman
Dirk Schipper
Adrianus W. H. Vollebregt
Original Assignee
Gist Brocades Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gist Brocades Bv filed Critical Gist Brocades Bv
Priority claimed from PCT/EP1996/002434 external-priority patent/WO1996038580A1/en
Publication of PL323639A1 publication Critical patent/PL323639A1/xx
Publication of PL182509B1 publication Critical patent/PL182509B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0071—Oxidoreductases (1.) acting on paired donors with incorporation of molecular oxygen (1.14)
    • 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
    • C12P35/00—Preparation of compounds having a 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring system, e.g. cephalosporin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Cephalosporin Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)

Abstract

1. Sposób wytwarzania i wyodrebniania kwasu 7-aminodezacetoksycefalosporanowego (7-ADCA), znamienny tym, ze: a)transformuje sie szczep Penicyllium chrysogenum genem ekspandazy pod kontrola trans- krypcyjnych i translacyjnych grzybowych sygnalów regulacji ekspresji, b)prowadzi sie fermentacje wytworzonego szczepu w pozywce hodowlanej i dodaje sie do tej pozywki hodowlanej kwas fenylooctowy badz jego sól lub ester odpowiedni do celów otrzymania penicyliny G, która podlega ekspansji do fenyloacetylo-7-ADCA, c) odzyskuje sie fenyloacetylo-7-ADCA z brzeczki fermentacyjnej, d) deacyluje sie fenyloacetylo-7-ADCA, e) wyodrebnia sie krystaliczny 7-ADCA. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest biosyntetyczny sposób wytwarzania i wyodrębniania kwasu
7-aminodezacetoksycefalosporanowego (7-ADCA).
Antybiotyki β-laktamowe stanowią najważniejszą grupę związków antybiotycznych o długiej historii zastosowań klinicznych. W tej grupie wysoką pozycję zajmują penicyliny i cefalosporyny. Związki te są w stanie naturalnym wytwarzane przez grzyby nitkowce, odpowiednio przez Penicillium chrysogenum i Acremonium chrysogenum.
W ciągu ostatnich dziesięcioleci, w wyniku ulepszania szczepów z użyciem technik klasycznych, poziomy tych antybiotyków wytwarzanych przez Penicillium chrysogenum i Acremonium chrysogenum ogromnie wzrosły. Wraz z rozwojem wiedzy o szlakach biosyntezy prowadzących do penicylin i cefalosporyn i wraz z rozwojem technologii rekombinacji DNA, stały się dostępne nowe narzędzia ulepszania szczepów produkcyjnych i derywatyzacji tych związków in vivo.
Zidentyfikowano większość enzymów biorących udział w biosyntezie β-laktamow, sklonowano też odpowiadające im geny. Zagadnienia te zostały opisane przez Ingolia'ę i Queenet'a w Med. Res. Rev. 1989, 9, 245-264 (droga biosyntezy i enzymy) oraz przez Aharonowitz'a, Cohen'a i Martin,a w Ann. Rev. Mictobiol., 1992, 46, 461-495 (klonowanie genów).
Pierwsze dwa etapy biosyntezy penicyliny w P. chrysogenum to kondensacja trzech aminokwasów: kwasu L-5-amino-5-katboksypentanowego (kwasu L-a-amino-adypinowego; A), L-cysteiny (C) i L-waliny (V) z wytworzeniem trópeptydu LLD-ACV i następna cyklizacja tego trójpeptydu do izopenicyliny N. Ten związek posiada typową strukturę β-laktamu.
W trzecim etapie następuje wymiana hydrofilowego łańcucha bocznego kwasu L-5-amino-5-karboksypentanowego na hydrofobowy łańcuch boczny pod działaniem enzymu, acylottansferazy (AT). Ta reakcja wymiany enzymatycznej z udziałem AT zachodzi wewnątrz organelli komórkowych, mikrociał. Została ona opisana w opisie zgłoszenia patentowego europejskiego EP-A-0448180.
182 509
Cefalosporyny są znacznie droższe od penicylin. Jedna z przyczyn tego faktujestto, że niektóre cefalosporyny (np. cefaleksynę) wytwarza się z penicylin na drodze wielu konwersji chemicznych. Następną przyczyną jest fakt, że dotychczas przez fermentację można otrzymywać jedynie cefalosporyny z bocznym łańcuchem D-5-amino-5-karboksypentanoilowym. Cefalosporyna C, najważniejsza do tej pory substancja wyjściowa, jest łatwo rozpuszczalna w wodzie przy każdej wartości pH, co wymusza stosowanie długotrwałych i kosztownych procesów izolacji z użyciem kłopotliwej i drogiej technologii chromatografii kolumnowej. Uzyskana tą drogą cefalosporyna C musi być następnie przetworzona w użyteczne leczniczo cefalosporyny drogą wielu konwersji chemicznych i enzymatycznych.
Obecnie z powodzeniem stosowane sposoby wytwarzania pośredniego 7-ADCA wymagają prowadzenia złożonych etapów chemicznych prowadzących do ekspansji pierścienia i derywatyzacji penicyliny G. Jednym z niezbędnych etapów chemicznych syntezy 7-ADCA jest ekspansja 5-członowej pierścieniowej struktury penicyliny do 6-członowej struktury pierścieniowej cefalosporyny, ujawniona np. w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr. 4.003.894. Ten skomplikowany proces chemiczny jest nie tylko drogi lecz również szkodliwy dla środowiska.
Istnieje zatem ogromna potrzeba zastąpienia powyższych procesów chemicznych przez reakcje enzymatyczne, takie jak kataliza enzymatyczna, korzystnie przebiegająca podczas fermentacji. Kluczem do zastąpienia procesu ekspansji chemicznej przez proces biologiczny jest centralny enzym w szlaku biosyntezy cefalosporyny, syntetaza deacetoksycefalosporyny C, czyli ekspandaza.
Wykazano (Baldwin i wsp., Tetrahedron, 43(13), 3009,1987), że enzym ekspandaza z bakterii Streptomyces clavuligerus ma w niektórych przypadkach zdolność powiększania pierścienia penicylinowego in vitro. Canwell i wsp. opisali ekspresję ekspandazy z S. clavuligerus w P. chrysogenum (Current Genetics, 1990,17,213-221). Ekspresjatej ekspandazy nie powoduje wytwarzania cefalosporyn w procesie fermentacji, jak sugerowano w publikacjach. Jedynie wówczas, gdy była ona wprowadzona do P. chrysogenum razem z genem epimerazy izopenicyliny N z S. claYuligerus, obserwowano konwesję struktury pierścieniowej penicyliny N (naturalnego substratu) do cefalosporynowej struktury pierścieniowej dezacetoksycefalosporyny C (naturalnego produktu), co opisał Cantwell i wsp. w Proc. R. Soc. Lond. B. 248, 283-289 (l992). Enzym ekspandaza oraz odpowiadający mu gen, zostały dokładnie scharakteryzowane (w opisie zgłoszenia patentowego europejskiego EP-A-0366354) zarówno pod względem biochemicznym jak i funkcjonalnym. Opisano zarówno mapy fizyczne genu cefE (opis zgłoszenia patentowego europejskiego EP-A-0341842) jak i sekwencję DNA i badania biotransformacji w P. chrysogenum z genem cefE.
Innym źródłem enzymu do ekspansji pierścienia jest bakteria Nocardia lactamdurans (poprzednio Streptomyces lactamdurans). Opisano zarówno właściwości biochemiczne tego enzymu jak i sekwencję DNA odpowiadającego mu genu (Cortes i wsp., J. Gen. Microbiol., 1987, 133, 3165-3174 i odpowiednio Coque i wsp., Mol. Gen. Genet., 1993, 236, 453-458).
Ponieważ ekspandaza katalizuje powiększenie 5-członowego pierścienia tiazolidynowego w penicylinie N do 6-członowego pierścienia dihydrotiazynowego w dezacetoksycefalosporynie C, enzym ten powinien być logicznym kandydatem użytym do zastąpienia etapów chemicznej ekspansji pierścienia. Niestety, enzym ten działa na półprodukt, penicylinę N w szlaku biosyntezy cefalosporyny ale nie łatwo dostępne, tanie penicyliny wytwarzane przez P. chrysogenum, w tym na penicylinę G. Penicylina N nie jest dostępna w handlu, a nawet po ekspansj i pierścienia, jej boczny łańcuch D-aminoadypilowy nie może być łatwo usunięty przez acylazy penicylinowe.
Ostatnio okazało się, że enzym ekspandaza ma właściwości powiększania pierścienia w penicylinach z określonymi łańcuchami bocznymi, z wytworzeniem odpowiedniej pochodnej 7-ADCA. W opisie zgłoszenia patentowego europejskiego EP-A-0268343 opisano sposób in vitro ekspansji penicyliny z 3-karboksyfenyloacetylowym bądź adypoilowym łańcuchem bocznym przez użycie syntetazy dezacetoksycefalosporyny C. Ponadto, ta właściwość ekspandazy została wykorzystana w technolgii, co jest opisane w opisach patentowych europejskich EP-A-0532341, EP-A-0540210 i światowych WO95/04148 i WO95/04149. W powyższych ujawnieniach, konwencjonalną konwersję chemiczną penicyliny G do 7-ADCA zastąpiono kon4
182 509 wersją in vitro niektórych pochodnych kwasu 6-aminopenicyłanowego (6-APA) w rekombinantowych szczepach Penicyllium chrysogenum zawierających gen ekspandazy.
W opisie zgłoszenia patentowego europejskiego EP-A-0532341 opisane jest użycie in vivo enzymu ekspandazy zawartej w P. chrysogenum w kombinacji z bocznym łańcuchem 5-karboksypentanoilowym jako pożywką, stanowiącym substrat dla enzymu acylotransferazy w P. chrysogenum. Powstawał 5-karboksypentanoilo-6-APA, który podlegał konwersji do 5-karboksypentanoilo-7-ADCA przez ekspandazę wprowadzoną do szczepu P. chrysogenum. W końcowym etapie autorzy sugerowali usunięcie 5-karboksypentanoilowego łańcucha bocznego i uzyskanie 7-ADCA jako końcowego produktu.
W opisach zgłoszeń patentowych PCT, WO95/04148 i WO95/04149 ujawniono, że kwas 3' -karboksymetylotiopropionowy i kwas 3,3' -tiodipropionowy są substratami dla ekspandazy. Powstaje z nich odpowiednio 2-(karboksyetylotio)acetylo- i 3-(karboksymetylotio)-propionylo-7-ADCA.
Sposób według niniejszego wynalazkujestjednak bardziej korzystny, ze względu na wyższą zdolność syntezy penicyliny G przez szczepy wytwarzające penicylinę i bardziej korzystny sposób ekstrakcji kwasu fenyloacetylo-7-ADCA. Ponadto, fenyloacetylowy łańcuch boczny penicyliny G jest bardzo podatny na rozszczepienie enzymatyczne przez amidazy penicyliny G wytwarzane przez kilka typów mikroorganizmów wytwarzających 6-APA, np. przez separazę G, co jest ujawnione w opisie zgłoszenia patentowego europejskiego EP-A-0453047.
W różnych publikacjach donoszono, że ekspandaza nie rozpoznaje penicyliny Gjako substratu do powiększenia pierścienia. Jest to opisane przez Baldwina i Abrahama: Natural Product Reports, 5(20, str. 129-145 (1988); Maeda'ę i wsp., Enzyme and Microbial Technology, 17,231-234 (1995); Crawford'a i wsp., Bio/technology, 13, str. 58-61 (1995); Wu-Kuang Yen'a i wsp., w książce „50 lat stosowania penicyliny” (wyd. Kleinkauf i von Dohren), 209 (1991), patrz zwłaszcza tabela 3A).
Nieoczekiwanie jednak okazało się, że transformowany genem kodującym ekspandazę P. chrysogenum wytwarzający penicylinę G ma zdolność wytwarzania kwasu fenyloacetylodezacetoksycefalosporanowego.
Streszczenie wynalazku
Przedmiotem wynalazkujest sposób wytwarzania i wyodrębniania kwasu 7-aminodezacetoksycefalosporanowego (7-ADCA) przez:
a) rransformowanie szczepu Penicyllium chrysogenum genem ekspandazy pod kontrolą tamskrypcyjnych i translacyjnych grzybowych sygnałów regulacji ekspresji,
b) pro wadzenie fermentacji wytworzonego szczepu w pożywce hodowlanej i dodanie do tej pożywki hodowlanej kwasu fenylooctowego bądźjego soli lub estru odpowiedniego do celów otrzymania penicyliny G, która podlega ekspansji do fenyloacetylo-7-ADCA,
c) odzyskanie fenyloacetylo-7-ADCA z brzeczki fermentacyjnej,
d) deacylację fenyloacetylo-7-ADCA,
e) wyodrębnienia krystalicznego 7-ADCA.
Korzystnie, w etapie (e) stosuje się filtrację.
Korzystnie, fenyloacetylo-7-ADCA odzyskuje się z brzeczki fermentacyjnej przez ekstrakcję przesączu z brzeczki rozpuszczalnikiem organicznym nie mieszającym się z wodą, przy wartości pH poniżej około 4.5 i powrotną ekstrakcję wodą przy wartości pH od 4 do 10.
Ponadto, przedmiotem ujawnienia jest rekombinacyjny wektor DNA zawierający DNA kodujący ekspandazę, funkcyjnie związany z elementami kontroli transkrypcji i translacji genu grzybowego, np. genu gpdA z Aspergillus nidulaans i genu glcA Aspergillus niger, a także komórki gospodarza transformowane tym wektorem.
Szczegółowy opis wynalazku
Niniejszy wynalazek dotyczy użycia funkcyjnych konstrukcji genu w P. chrysogenum do ekspansji in vivo struktury pierścieniowej penicyliny G z wytworzeniem pochodnej kluczowego półproduktu w biosyntezie cefalosporyny, kwasu 7-aminodezacetoksycefalosporanowego (7-ADCA). Ta pochodna ma taką budowę chemiczną, która umożliwia wydajną ekstrakcję rozpuszczalnikiem, co daje atrakcyjny ekonomicznie sposób odzysku.
182 509
Transformację Ρ. chrysogenum można prowadzić w zasadzie różnymi technikami uzyskiwania DNA, takimi jak wejście do protoplastu za pośrednictwem PEG-Ca, elektroporacj i albo techniką bombardowania cząstkami i przez wyselekcjonowanie transformantów. Techniki te są opisane przykładowo przez Van den Hondel en Punfa, „Gene Transfer and Vector Development for Filamentous Fungi” w książce: „Applied Molecular Genetics of Fungi (wydawcy: Peberdy, Laten, Ogden, Bennett), Cambridge University Press (1991). Opisano też stosowanie dominujących i niedominujących markerów selekcji (Van den Hondel, jak wyżej). Opisano markery selekcji ze źródeł homologicznych (pochodzące z P. chrysogenum) i heterologicznych (pochodzące z organizmu innego niż P. chrysogenum) (Gouka i wsp., J. Biotechnol. 20, 1991, 189-200).
Stosowanie do selekcji transformantów różnych markerów selekcyjnych, zarówno homologicznych jak i heterologicznych, w obecności lub w nieobecności sekwencji wektora, związanych lub niezwiązanych fizycznie z DNA nie podlegającym selekcji jest dobrze znane.
W ten sposób wprowadzono reakcję ekspansji pierścienia przebiegąjącąza pośrednictwem enzymu ekspandazy do P. chrysogenum i dokonano ekspresji tej reakcji w tym organiźmie, przykładowo, w szczepie Panlabs P14-B10, DS18541 (zdeponowanym w muzeum CBS pod numerem akcesyjnym 455.95). Jest oczywiste, iż w przypadku, gdy reakcja ekspansji pierścienia jest prowadzona z udziałem mutantów tego transformantu, należy dokonać niewielkich adaptacji w parametrach pożywki aby uzyskać wydajny wzrost.
Ponadto, gen cefE umieszcza się pod kontrolątranskrypcyjnych i translacyjnych grzybowych elementów kontroli genu (nitkowców lub innych), korzystnie pochodzących z genu Y z P. chrysogenum (opisanego w zgłoszeniu patentowym europejskim EP-A-0549062), genu IPNS z P. chrysogenum, genu β-tubuliny, genu gpdA z Aspergillus nidulans albo genu glcA z Aspergillus niger.
Reasumując, niniejszy wynalazek pokazuje, w jaki sposób aktywność ekspandazy wprowadzonądo P. chrysogenum można ukierunkować in vivo na ekspansję pierścienia w penicylinie G.
Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, β-laktamowy półprodukt - fenyloacetylo-7-ADCA, wytwarza się w P. chrysogenum przez dodanie do pożywki kwasu fenylooctowego, jego soli albo estru. Odpowiednimi solami sąprzykładowo sole sodowe i potasowe. 7-ADCA wydajnie wyodrębnia się z pożywki przez zwykłą ekstrakcję rozpuszczalnikiem, np. w . sposób następujący.
Brzeczkę filtruje się i do filtratu dodaje się rozpuszczalnik organiczny nie mieszający się z wodą. Dla wyekstrahowania cefalosporyny z warstwy wodnej ustawia się wartość pH. Ma się ono zawierać w wartościach niższych od 4.5, korzystnie pomiędzy 4 a 1, bardziej korzystnie pomiędzy 2 a 1. W ten sposób cefalosporynę oddziela się od wielu innych zanieczyszczeń występujących w brzeczce fermentacyjnej. Korzystnie, stosuje się małą objętość rozpuszczalnika, otrzymując stężony roztwór cefalosporyny, uzyskując obniżenie szybkości przepływów objętościowych. Drugą możliwościąjest ekstrakcja pełnej brzeczki przy wartości pH 4 albo niższym. Korzystnie, brzeczkę poddaje się ekstrakcji w zakresie wartości pH od 4 do 1, rozpuszczalnikiem organicznym nie mieszającym się z wodą.
Do ekstrakcji można użyć każdy rozpuszczalnik, który nie wchodzi w interakcje z cząsteczką cefalosporyny. Odpowiednimi rozpuszczalnikami są dla przykładu octan butylowy, octan etylowy, keton metylowo-izobutylowy, alkohole takie jak butanol i inne. Korzystnie stosuje się octan butylowy.
Następnie, cefalosporynę poddaje się powrotnej ekstrakcji wodą, przy wartości pH od 4 do 10, korzystnie od 6 do 9. W tym przypadku również drastycznie zmniejsza się objętość. Odzysk . prowadzi się w zakresie temperatur od 0°C do 50°C, korzystnie w temperaturach otoczenia.
Na otrzymany wodny roztwór cefalosporyny działa się odpowiednim enzymem w celu usunięcia bocznego łańcucha fenyloacetylowego i otrzymania żądanego 7-ADCA. Odpowiednim enzymem jest acylaza penicyliny G opisana w zgłoszeniu patentowym europejskim EP-A-0453047, zwana również amidazą penicyliny.
W celu stworzenia możliwości wielokrotnego użycia enzymu, korzystnie stosuje się enzym immobilizowany. Metodologia wytwarzania takich cząstek i immobilizacji enzymów jest szczegółowo opisana w zgłoszeniu patentowym europejskim EP-A-0222462. Wartość pH wod6
182 509 nego roztworu wynosi przykładowo 4 do 9. W tym zakresie pH, reakcja degradacji cefalosporyny jest zminimalizowana, a konwersja z udziałem enzymu jest zoptymalizowana.
Tak więc, do wodnego roztworu cefalosporyny dodaje się enzym, utrzymując wartość pH na odpowiednim poziomie, dodając np. zasadę nieorganiczną, takąjak roztwór wodorotlenku potasu albo stosując żywicę kationo-wymienną. Po zakończeniu reakcji immobilizowany enzym usuwa się przez filtrację. Inną możliwosciąjest użycie immobilizowanego enzymu w kolumnie wypełnionej złożem stałym albo w złożu fluidalnym albo stosując enzym w roztworze i odzyskując produkty metodą filtracji membranowej. Następnie, mieszaninę reakcyjną zakwasza się w obecności rozpuszczalnika organicznego nie mieszającego się z wodą.
Po doprowadzeniu pH do wartości około 0,1 do 1,5 warstwy się rozdziela i pH warstwy wodnej doprowadza się do wartości 2 do 5. Odfiltrowuje się krystaliczny 7-ADCA.
Deacylację można, jak wiadomo ze stanu techniki, również prowadzić na drodze chemicznej , np. przez utworzenie iminochlorku w łańcuchu bocznym przez dodanie pięciochlorku fosforu w temperaturze poniżej 10°C i następnie izobutanolu w temperaturach otoczenia lub niższych.
Wynalazek jest zilustrowany przykładami nie ograniczającymi jego zakresu.
Przykład I. Wytwarzanie fenyloacetylo-7-ADCA przez fermentację.
Do konstrukcji kaset ekspresyjnych zawierających gen ekspandazy użyto jako szczep gospodarza szczep P. chrysogenum Panlabs P14-B10, zdeponowany w muzeum CBS pod numerem akcesyjnym 455.95.
Użyta kaseta ekspresyjna, zawierająca gen ekspandazy pod kontrolą sygnałów regulacji transkrypcji i translacji genu IPNS z P. chrysogenum została opisana przez Crawforda i wsp. (jak wyżej). Zastosowano warunki transformacji i hodowli opisane przez Crawforda i wsp. (jak wyżej). Transformanty oczyszczano i analizowano na ekspresję enzymu ekspandazy metodątestów na zdolność wytwarzania adypoilo-7-ADCA, jak opisał Crawford i wsp. (jak wyżej).
Transformantami wytwarzającymi adypoilo-7-ADCA, jaknp. P. chrysogenum, szczepem PC 100, zdeponowanym w muzeum szczepów ATCC pod numerem akcesyjnym 74182, zaszczepiano z gęstością 2.1θ6 konidiów/ml pożywkę o składzie (g/litr): glukoza, 30; Pharmamedia (mączka z nasion bawełnianych), 10; namok kukurydziany, 20; (NH^SO,,, 20; CaCO3, 5; KH2PO4, 0,5; laktoza, 10; wyciąg Drożdżowy, 10 o wartości pH przed sterylizacją 5,6.
Hodowlę posiewową (20 ml w kolbie Erlenmeyera zakrytej korkiem z waty) inkubowano wtemperaturze 25°C mieszając zprędkością220 obrotów/minutę. Po 48 godzinach pobrano 1 ml do inokulacji 15 ml pożywki produkcyjnej o składzie (g/litr): KH2PO4,0,5; K2SO4,5; (NH4)2SO4, 17,5; laktoza, 140; Pharmamedia, 20; CaCO3,10; smalec, 10; o wartości pH przed sterylizacją
6,6. Po zaszczepieniu hodowlą posiewową, do płynu fermentacyjnego dodano 0,15 - 0,75 ml 10% roztworu kwasu fenylooctowego, doprowadzonego do pH 7.0 za pomocą KOH. Hodowlę produkcyjną zaszczepiono wtemperaturze 25°C przy szybkości mieszania 220 obrotów/minutę i hodowano w czasie 168 godzin w kolbie Erlenmeyera o pojemności 250 ml, zamkniętej filtrem do mleka. Co drugi dzień uzupełniano wyparowaną wodę.
Po zakończeniu fermentacji produkcyjnej usuwano grzybnię przez wirowanie albo filtrację i analizowano penicylinę G i fenyloacetylo-7-ADCA metodą HPLC.
Przykład II. Analiza produkcji fenyloacetylo-7-ADCA
Produkty fermentacji wytworzone przez transformowane szczepy Penicillium analizowano metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Układ HPLC zawierał następujące części składowe Spectra Physics; układ dostarczania rozpuszczalnika P1500, iniektor AS ΙΟΟΟ, detektor UV1000 ze zmienną długością fali (ustawiony na 214 nm) i integrator ISM100 albo podobny. Fazę stacjonarną stanowiła kolumna Chromopack Chromspher Cl 8. Faza ruchoma składała się z 75% buforu fosforanowego (pH 2.6) i 25% acetonitrylu. Produkty oznaczano ilościowo przez porównanie z krzywą standardowa dla fenyloacetylo-7-ADCA i penicyliny G. Identyczność fenyloacetylo-7-ADCA potwierdzano metodą NMR przy 600 MHz w roztworze deuterochloroformu po ekstrakcji kwaśnej filtratu hodowli. Wartości rezonansu fenyloacetylo-7-ADCA w ekstrakcie kwaśnym były identyczne z tymi, jakie występowały w próbach substancji wytworzonych na drodze syntezy chemicznej.
182 509
Traktat Budapesztański o międzynarodowym uznawaniu depozytów mikroorganizmów do celów procedury patentowej
Formularz międzynarodowy
Gist-Brocades N.V.
Research & Development/Stamccnservering
Postbus 1
2600 MA Delft
Holandia
Nazwa i adres deponenta
Potwierdzenie odbioru w przypadku oryginalnego depozytu wydane zgodnie z regułą 7.1 przez Międzynarodowe Biuro Depozytów na końcu tej strony
I. Identyfikacja mikroorganizmu
Identyfikacja nadana przez składającego depozyt: DS18541 Numer akcesyjny nadany przez Międzynarodowe Biuro Depozytów: CBS 455.95
II. Opis naukowy i/lub proponowana klasyfikacja taksonomiczna
Mikroorganizm zidentyfikowany w p. I z dołączonym: - opisem naukowym X - proponowaną kasyfikacją taksonomiczną
III. Przyjęcie i akceptacja
Międzynarodowe Biuro Depozytów akceptuje mikroorganizm zidentyfikowany w p.l, który to mi-
182 509
kroorganizm został dostarczony w piątek, 2 czerwca 1995.
IV. Przyjęcie podania o konwersję
Mikroorganizm zidentyfikowany w p.l został przyjęty przez Międzynarodowe Biuro Depozytów - nie dotyczy Podanie o konwersję oryginalnego depozytu na depozyt w ramach Traktatu Budapeszteńskiego przyjęto; - nie dotyczy
V. Międzynarodowe Biuro Depozytów
Nazwa: Centraalbureau voor Schimmelcultures Adres: Oosterstraat 1 P.O. Box 273 3740 AG BAARN Holandia Podpis osoby (osób) uprawnionych do reprezentowania Międzynarodowego Biura Depozytów drs. F.M. van Asma dr M.C. Agterberg data: Poniedziałek, 10 lipiec 1995
182 509
Traktat Budapesztański o międzynarodowym uznawaniu depozytów mikroorganizmów do celów procedury patentowej
Formularz międzynarodowy
Gist-Brocades N.V.
Research & Development/Stamconservering
Postbus 1
2600 MA Delft
Holandia
Nazwa i adres strony, do której wysłane jest pświadczenie o żywotności
Oświadczenie o żywotności wydane zgodnie z regułą 10.2 przez Międzynarodowe Biuro Depozytów na następnej stronie
I. Składający depozyt II. Identyfikacja mikroorganizmu
Nazwa: Gist-Brocades N.V. Numer akcesyjny nadany przez Międzyna-
Research & Development rodowe Biuro Depozytów:
/Stamconservering CBS 455.95
Adres: Postbus 1 data złożenia depozytu albo transferu:
2600 MA Delft Piątek, 2 czerwiec 1995
Holandia
182 509
III. Oświadczenie o żywotności
Żywotność mikroorganizmu zidentyfikowanego w p. II badano dnia: poniedziałek 10 lipca 1995.
X - żywy
- brak dalszej żywotności
IV. Warunki, w których przeprowadzono testy żywotności
V. Międzynarodowe Biuro Depozytów
Nazwa: Centraalbureau voor Schimmelcul- tures Adres: Oosterstraat 1 P.O. Box 273 3740 AG BAARN Holandia Podpis osoby (osób) uprawnionych do reprezentowania Międzynarodowego Biura Depozytów drs. F.M. van Asma dr M.C. Agterberg data: Poniedziałek, 10 lipiec 1995
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz Cena 2,00 zł.

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania i wyodrębniania kwasu 7-aminodezacetoksycefalosporanowego (7-ADCA), znamienny tym, że:
    a) tnmsformuje się szczep Penicyllium chrysogenum genem ekspandazy pod kontrolą transkrypcyjnych i translacyjnych grzybowych sygnałów regulacji ekspresji,
    b) prowadzi się fermentację wytworzonego szczepu w pożywce hodowlanej i dodaje się do tej pożywki hodowlanej kwas fenylooctowy bądź jego sól lub ester odpowiedni do celów otrzymania penicyliny G, która podlega ekspansji do fenyloacetylo-7-ADCA,
    c) odzyskuje się fenyloacetylo-7-ADCA z brzeczki fermentacyjnej,
    d) deacyluje się fenyloacetylo-7-ADCA,
    e) wyodrębnia się krystaliczny 7-ADCA.
  2. 2. Sposób według zasttz. 1, znamienny tym, że w etapie (e) prowadzi się proces filtracji.
  3. 3. Sposób według zasttz. 1 albo zastrz. 2, znamienny tym, że w etapie c) prowadzi się etap filtracji i prowadzi się ekstrakcję filtratu z brzeczki rozpuszczalnikiem organicznym nie mieszającym się z wodą, przy wartości pH poniżej około 4.5 a następnie prowadzi się powrotną ekstrakcję wodą przy wartości pH od 4 do 10.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że stosuje się gen ekspandazy pochodzący ze Streptomyces clavuligerus albo z Nocardia lactamdurans.
    * * *
PL96323639A 1995-06-02 1996-06-03 Sposób wytwarzania kwasu 7-aminodezacetoksycefalosporanowego (7-ADCA) PL182509B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP95201455 1995-06-02
PCT/EP1996/002434 WO1996038580A1 (en) 1995-06-02 1996-06-03 Process for the production of 7-adca via expandase activity on penicillin g

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL323639A1 PL323639A1 (en) 1998-04-14
PL182509B1 true PL182509B1 (pl) 2002-01-31

Family

ID=8220352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL96323639A PL182509B1 (pl) 1995-06-02 1996-06-03 Sposób wytwarzania kwasu 7-aminodezacetoksycefalosporanowego (7-ADCA)

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6020151A (pl)
JP (1) JPH11505726A (pl)
KR (1) KR100421225B1 (pl)
CN (1) CN1084791C (pl)
AT (1) ATE209255T1 (pl)
BR (1) BR9608954A (pl)
CA (1) CA2223105A1 (pl)
DE (1) DE69617228T2 (pl)
DK (1) DK0828850T3 (pl)
ES (1) ES2167568T3 (pl)
HU (1) HUP9801906A3 (pl)
PL (1) PL182509B1 (pl)
RU (1) RU2192471C2 (pl)
SK (1) SK280539B6 (pl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6383773B2 (en) * 1998-04-23 2002-05-07 Massachusetts Institute Of Technology Penicillin conversion
MD4030C2 (ro) * 2009-12-12 2010-11-30 Тимофей ПОПЕСКУ Bază pentru prepararea mediilor nutritive pentru cultivarea microorganismelor din genul Mycobacterium şi procedeu de obţinere a acesteia
CN101880302B (zh) * 2010-06-11 2012-10-24 中国科学院海洋研究所 一种多羟基甾醇衍生物及其制备和应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL81555A0 (en) * 1986-11-17 1987-09-16 Baldwin Jack Edward Enzymatic process for 3-substituted cephalosporins
US5070020A (en) * 1988-05-09 1991-12-03 Eli Lilly And Company Recombinant dna expression vectors and dna compounds that encode deacetoxycephalosporin c synthetase
SK280569B6 (sk) * 1991-10-15 2000-03-13 Gist-Brocades B.V. Biologický spôsob výroby kyseliny7-aminodeacetylce
WO1995004148A1 (en) * 1993-07-30 1995-02-09 Gist-Brocades B.V. Process for the efficient production of 7-adca via 2-(carboxyethylthio)acetyl-7-adca and 3-(carboxymethylthio)propionyl-7-adca
CN1087780C (zh) * 1993-07-30 2002-07-17 吉斯特·布罗卡迪斯公司 通过3-(羧乙硫基)丙酰-7-adca有效生产7-adca的方法
US5731165A (en) * 1995-06-02 1998-03-24 Gist-Brocades, B.V. Process for the production of 7-ADCA via expandase activity on penicillin G

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11505726A (ja) 1999-05-25
KR100421225B1 (ko) 2004-06-18
CA2223105A1 (en) 1996-12-05
ES2167568T3 (es) 2002-05-16
KR19990022230A (ko) 1999-03-25
HUP9801906A3 (en) 2001-01-29
ATE209255T1 (de) 2001-12-15
BR9608954A (pt) 1999-03-02
DK0828850T3 (da) 2002-05-21
CN1084791C (zh) 2002-05-15
PL323639A1 (en) 1998-04-14
CN1190440A (zh) 1998-08-12
DE69617228T2 (de) 2002-06-27
HUP9801906A2 (hu) 1998-11-30
SK163097A3 (en) 1998-05-06
SK280539B6 (sk) 2000-03-13
DE69617228D1 (de) 2002-01-03
US6020151A (en) 2000-02-01
RU2192471C2 (ru) 2002-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0912754B1 (en) Process for the fermentative production of deacylated cephalosporins
JP2655790B2 (ja) アジポイル―7―adacを製造するための新規なバイオプロセス
RU2230790C2 (ru) Способ расширения 5-членного кольца соединения бета-лактама до 6-членного цефема
FI108148B (fi) Uusi biomenetelmä 7-ADCA:n valmistamiseksi
EP0828850B1 (en) Process for the production of 7-adca via expandase activity on penicillin g
KR100327881B1 (ko) 3-(카르복시에틸티오)프로피오닐-7-adca를경유하여7-adca를제조하는효율적인방법
US5919680A (en) Process for the production of SSC's via expandase activity on penicillin G
RU2208643C2 (ru) Способ получения n-деацилированного цефалоспорина
EP0783581B1 (en) Process for the production of secondary metabolites
US6020151A (en) Process for the production of 7-ADCA via expandase activity on penicillin G
HK1036480A (en) Improved in vivo production of cephalosporins
MXPA98010758A (en) Process for the fermentative production of deacylated cephalosporins

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20070603