PL236624B1 - Sposób otrzymywania 1-fenyloetan-1,2-diolu - Google Patents

Sposób otrzymywania 1-fenyloetan-1,2-diolu Download PDF

Info

Publication number
PL236624B1
PL236624B1 PL425894A PL42589418A PL236624B1 PL 236624 B1 PL236624 B1 PL 236624B1 PL 425894 A PL425894 A PL 425894A PL 42589418 A PL42589418 A PL 42589418A PL 236624 B1 PL236624 B1 PL 236624B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
phenyl
ethanediol
rhizopus oryzae
obtaining
diol
Prior art date
Application number
PL425894A
Other languages
English (en)
Other versions
PL425894A1 (pl
Inventor
Beata Szmigiel-Merena
Małgorzata Brzezińska-Rodak
Magdalena Klimek-Ochab
Paulina Majewska
Ewa Żymańczyk-Duda
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
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 Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL425894A priority Critical patent/PL236624B1/pl
Publication of PL425894A1 publication Critical patent/PL425894A1/pl
Publication of PL236624B1 publication Critical patent/PL236624B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/22Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group aromatic

Landscapes

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

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania 1-fenyloetan-1,2-diolu z wykorzystaniem mikroorganizmu Rhizopus oryzae (DSM 1185) jako biokatalizatora reakcji. Otrzymany produkt w postaci 1-fenyloetan-1,2-diolu jest ważnym produktem pośrednim w syntezie wielu specjalistycznych związków chemicznych, agrochemikaliów oraz wartościowych farmaceutyków.
W publikacji Cui Z. i inni p.t. “Highly efficient bioreduction of 2-hydroxyacetophenone to (S)- and (R)-1-phenyl-1,2-ethanediol by two substrate tolerance carbonyl reductases with cofactor regeneration” w Journal of Biotechnology 2017, 243, 1-9 i w publikacji Yaohui L. i inni p.t. “Efficient bioreduction of 2-hydroxyacetophenone to (S)-1-phenyl-1,2-ethanediol through homologous expression of (S)-carbonylreductase II in Candida parapsilosis CCTCC M203011” w Process Biochemistry 2016, 51, 11751182 oraz w publikacji Hu Q. i inni p.t. “Highly enantioselective reduction of 2-hydroxy-1-phenylethanone to enantiopure (R)-phenyl-1,2-ethanediol using Saccharomyces cerevisiae of remarkable reaction stability” w Bioresource Technology 2010, 101, 8502-8508, a także w publikacji Zhang R. i inni p.t. “Improved production of (R)-1-phenyl-1,2-ethanediol by a codon-optimized R-specific carbonyl reductase from Candida parapsilosis in Escherichia coli” w Applied Biochemistry Biotechnology 2010, 160, 868878 opisano procedurę otrzymywania 1-fenyloetan-1,2-diolu z 2-hydroksyacetofenonu dzięki aktywności reduktazy pozyskiwanej z mikroorganizmów.
W publikacji Kamble M.P. i inni p.t. „Biocatalytic resolution of (R,S)-styrene oxide using a novel epoxide hydrolase from red mung beans” w Catalysis Today 2018, 309, 236-241 oraz w publikacji Hee Sook K. i inni p.t. “Biosynthesis of (R)-phenyl-1,2-ethanediol from racemic styrene oxide by using bacterial and marine fish epoxide hydrolases” w Biotechnology Letters 2008, 30, 127-133, a także w publikacji Cao L. i inni p.t. “Enantioconvergent production of (R)-1-phenyl-1,2-ethanediol from styrene oxide by combining the solanum tuberosum and an evolved Agrobacterium radiobacter AD1 epoxide hydrolases” w Biotechnology and Bioengineering 2006, 3, 522-529 przedstawiono otrzymywanie 1-fenyloetan-1,2-diolu z tlenku styrenu przy użyciu hydrolaz epoksydowych wyizolowanych z roślin lub bakterii.
W publikacji Ali T. i inni p.t. „Halogenated compounds from directed fermentation of Penicillium concentricum, an endophytic fungus of the liverwort Trichocolea tomentella” w Journal of Natural Products 2017, 80, 1397-1403 1-fenyloetan-1,2-diol został wyizolowany ze szczepu Penicillium concentricum .
W publikacji Rebey I.B. i inni p.t. „Relation between salt tolerance and biochemical changes in cumin (Cuminum cyminum L.) seeds” w Journal of Food and Drug Analysis 2017, 25, 391-402 i w publikacji Benrejdal A. i inni p.t. „Extraction and Analysis of Essential Oil of Cumin” w Asian Journal of Chemistry 2012, 5, 1949-1951 przedstawiono procedurę otrzymywania 1-fenyloetan-1,2-diolu z kminku - Cuminum cyminum.
-Fenylo-1,2-etanodiol jest bardzo ważnym blokiem budulcowym w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym. Pośredniczy w syntezie aktywnych składników chemicznych i agrochemikaliów, a także leków, stosowanych m.in. w chorobach układu nerwowego i zaburzeniach metabolicznych. Zastosowanie mikroorganizmów całokomórkowych jako biokatalizatorów, zapewnia ekonomiczną i zgodną ze środowiskiem metodę otrzymywania produktów. Z uwagi na udział 1 -fenylo-1,2-etanodiolu w syntezie wartościowych związków, opracowanie przyjaznych środowisku i opłacalnych metod jego otrzymywania jest niezwykle istotne.
Szczep Rhizopus oryzae (DSM 1185) został ujawniony w kolekcji Niemieckiego Zbioru Mikroorganizmów i Hodowli Komórkowych GmbH (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH).
Biokatalityczny sposób otrzymywania 1-fenylo-1,2-etanodiolu z wykorzystaniem mikroorganizmu Rhizopus oryzae jako biokatalizatora reakcji oraz 2-fenyloetanolu jako substratu nie został dotychczas opisany w literaturze naukowej ani patentowej.
Istotą wynalazku jest biokatalityczny sposób otrzymywania 1-fenylo-1,2-etanodiolu, który polega na tym, że 2-fenyloetanol poddaje się 3 dniowej reakcji biotransformacji z użyciem immobilizowanego szczepu Rhizopus oryzae (DSM 1185) jako biokatalizatora reakcji, przy czym szczep Rhizopus oryzae (DSM 1185) otrzymuje się w trakcie hodowli na podłożu ziemniaczanym (PDB) z równoczesną immobilizacją na piankach poliuretanowych.
Korzystnie optymalny czas hodowli Rhizopus oryzae to 2 dni w 23°C, na wytrząsarce rotacyjnej (135 rpm).
PL 236 624 B1
Korzystnie biokatalizator immobilizowany jest na piankach poliuretanowych o średnicy porów w zakresie 740-1040 μm.
Zaletą sposobu według wynalazku jest umożliwienie uzyskania 1-fenylo-1,2-etanodiolu metodą biokatalityczną - przyjazną dla środowiska oraz otrzymanie 2 mg związku z 30 mg substratu.
Sposób wynalazku został przedstawiony w przykładzie jego realizacji oraz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widmo 1-fenylo-1,2-etanodiolu otrzymanego sposobem według wynalazku.
P r z y k ł a d
Szczep Rhizopus oryzae hoduje się z równoczesną jego immobilizacją na piankach poliuretanowych Filtren S28089 o kształcie sześcianów o długości boku 1 cm i średnicy porów 740-1040 μm.
sztuk pianek poliuretanowych dodaje się do kolby Erlenmayer’a (250 mL) zawierającej 100 mL podłoża PDB i sterylizuje w autoklawie. Podłoże PDB przygotowuje się według przepisu nr 129, opisanego w bazie DSMZ. 200 g umytych, pokrojonych w kostkę ziemniaków gotuje się przez 1 h w 1 litrze wody, a następnie wywar przesącza się przez gazę, uzupełnia wodą destylowaną do 1 L, dodaje 20 g glukozy i sterylizuje w autoklawie.
Do 100 mL podłoża dodaje się 500 μL inokulum R. oryzae (1400 zarodników/μL) otrzymanego przez przemycie hodowli na stałym podłożu ziemniaczanym (PDA) sterylnym 0,05% roztworem Tritonu X-100 w ilości 10 mL. Hodowlę R. oryzae prowadzi się na wytrząsarce rotacyjnej 135 rpm w temperaturze 23°C. Proces wzrostu mycelium prowadzi się do osiągnięcia fazy wzrostu logarytmicznego, którą wyznacza się na podstawie krzywej wzrostu - w tym przypadku były to 2 dni. Następnie z immobilizowaną biomasę oddziela się poprzez filtrację na sączku karbowanym i przemywa wodą destylowaną.
Tak przygotowany biokatalizator umieszcza się w kolbie Erlenmayer’a (250 mL), zawierającej medium reakcyjne, które stanowi 50 mL wody destylowanej oraz 30 mg (5 mM) substratu - 2-fenyloetanolu.
Po zakończonym procesie, komórki R. oryzae zostają oddzielone od medium reakcyjnego na sączku karbowanym i przemywane są wodą destylowaną. Mieszaninę reakcyjną ekstrahuje się octanem etylu, frakcję organiczną suszy bezwonnym siarczanem magnezu, a następnie odparowuje na wyparce rotacyjnej pod zmniejszonym ciśnieniem.
Próbki analizowano za pomocą HPLC, 1H NMR, 13C NMR, COSY, HSQC, HMBC, MS. Metoda HPLC umożliwia porównanie czasów retencji 1-fenylo-1,2-etanodiolu w próbce z jego komercyjnie dostępnym wzorcem oraz dzięki wykonaniu krzywej kalibracyjnej określenie ilości 1-fenylo-1,2-etanodiolu w próbce. Spektroskopie NMR oraz MS pozwalają potwierdzić obecność 1-fenylo-1,2-etanodiolu w próbce.
Trzeci dzień biotransformacji jest czasem potrzebnym do uzyskania największej ilości 1-fenylo-1,2-etanodiolu i wynosi ona 2 mg związku otrzymanego w całej objętości reakcyjnego medium.
Produkt otrzymany według przykładu posiada następujące dane spektralne:
MS (TOF MS ES+) obliczono dla C8H10O2Na [M+Na]+ 161.076, znaleziono: 161.0538.
Widmo otrzymanego związku według wynalazku przedstawione jest na fig. 1.

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób otrzymywania 1-fenylo-1,2-etanodiolu, znamienny tym, że 2-fenyloetanol poddaje się 3 dniowej reakcji biotransformacji z użyciem immobilizowanego szczepu Rhizopus oryzae (DSM 1185) jako biokatalizatora reakcji, przy czym szczep Rhizopus oryzae (DSM 1185) otrzymuje się w trakcie hodowli na podłożu ziemniaczanym (PDB) z równoczesną immobilizacją na piankach poliuretanowych.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że optymalny czas hodowli Rhizopus oryzae to 2 dni w 23°C, na wytrząsarce rotacyjnej o obrotach 135 rpm.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że biokatalizator immobilizowany jest na piankach poliuretanowych o średnicy porów 740-1040 μm.
PL425894A 2018-06-12 2018-06-12 Sposób otrzymywania 1-fenyloetan-1,2-diolu PL236624B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL425894A PL236624B1 (pl) 2018-06-12 2018-06-12 Sposób otrzymywania 1-fenyloetan-1,2-diolu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL425894A PL236624B1 (pl) 2018-06-12 2018-06-12 Sposób otrzymywania 1-fenyloetan-1,2-diolu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL425894A1 PL425894A1 (pl) 2019-02-25
PL236624B1 true PL236624B1 (pl) 2021-02-08

Family

ID=65431228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL425894A PL236624B1 (pl) 2018-06-12 2018-06-12 Sposób otrzymywania 1-fenyloetan-1,2-diolu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL236624B1 (pl)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1212403C (zh) * 2003-06-27 2005-07-27 江南大学 一种应用微生物立体选择性转化制备光学纯苯基乙二醇的方法及其专用微生物
CN101230363B (zh) * 2007-11-11 2012-04-18 江南大学 一种利用重组菌株不对称转化制备(r)-苯基乙二醇的方法
CN104726355B (zh) * 2015-04-09 2017-10-31 江南大学 酿酒酵母孢子表达的(s)‑羰基还原酶ii不对称转化制备(s)‑苯乙二醇的方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL425894A1 (pl) 2019-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6329940B2 (ja) ユーグレナ属微細藻類、多糖類の製造方法、及び有機化合物の製造方法
Ahmed et al. Production of gluconic acid by using some irradiated microorganisms
Hesham et al. Optimization of citric acid production by immobilized cells of novel yeast isolates
Hamrouni et al. Production of Coconut Aroma in Solid‐State Cultivation: Screening and Identification of Trichoderma Strains for 6‐Pentyl‐Alpha‐Pyrone and Conidia Production
Sarioezlue et al. Isolation of gallic acid-producing microorganisms and their use in the production of gallic acid from gall nuts and sumac
Iqbal et al. Isolation of Aspergillus niger strains from soil and their screening and optimization for enhanced citric acid production using cane molasses as carbon source
Wolters et al. Erinacine C: a novel approach to produce the secondary metabolite by submerged cultivation of Hericium erinaceus
CN106916853A (zh) 利用植物基原料和内生菌共培养制备生物活性物质的方法
RU2001949C1 (ru) Штамм гриба TRICHODERMA REESEI - продуцент целлюлолитических ферментов
JP6181972B2 (ja) 芳香族化合物の製造方法
Barrios-González et al. Production of antibiotics and other commercially valuable secondary metabolites
Al-Sa'ady et al. Optimization of lovastatin production from a local isolate of Aspergillus terreus A50 in solid state fermentation by classical and statistical methods
Sanjotha et al. An in vitro approach for evaluating antimicrobial activity and production of kojic acid by Aspergillus flavus isolated from Karwar region
Abd-Elmotey et al. Tannase and gallic acid production by Aspergillus niger SWP33 and Penicillium griseoroseum T11 using agricultural wastes under submerged and solid-state fermentation and its application
Abdullah et al. Application of response surface methodology for statistical optimization of lipase production by Penicillium sp. employing solid state fermentation
PL236624B1 (pl) Sposób otrzymywania 1-fenyloetan-1,2-diolu
Cruz et al. Promising substrates to increase the production of tannase under solid state fermentation (SSF) by Penicillium spp.
Trivunović et al. Optimization of glycerol-based medium composition for antifungal metabolites production by Bacillus subtilis
JP2017507673A (ja) アウレオバシジウム プルランス(aureobasidium pullulans)の株からラクトンを生成する方法
Al-fawwaz et al. Bioremoval capacity of phenol by green microalgal and fungal species isolated from dry environment
Atamanchuk et al. Dynamics of the phenolic constituents and antioxidant activity in submerged cultures of Xylaria species
PL240683B1 (pl) Sposób otrzymywania (S)-1-fenyloetan-1,2-diolu
Casas-Coronado et al. Enhanced cell immobilization in filamentous fungal pellets via surface modification and biocoating
SI9300047A (en) Microbiological method for preparation of lovostatin and/or mevinoline acid
EP3380625B1 (de) Verfahren zur herstellung verzweigter aldehyde