PL238970B1 - Sposób wytwarzania (+)-izomeru-(3R)-3-n-butyloftalidu - Google Patents

Sposób wytwarzania (+)-izomeru-(3R)-3-n-butyloftalidu Download PDF

Info

Publication number
PL238970B1
PL238970B1 PL430872A PL43087219A PL238970B1 PL 238970 B1 PL238970 B1 PL 238970B1 PL 430872 A PL430872 A PL 430872A PL 43087219 A PL43087219 A PL 43087219A PL 238970 B1 PL238970 B1 PL 238970B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
butylphthalide
isomer
added
formula
inoculum
Prior art date
Application number
PL430872A
Other languages
English (en)
Other versions
PL430872A1 (pl
Inventor
Jakub Pannek
Dawid Hernik
Joanna Gach
Ewa Szczepańska
Filip Boratyński
Teresa Olejniczak
Original Assignee
Wrocław University Of Environmental And Life Sciences
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 Wrocław University Of Environmental And Life Sciences filed Critical Wrocław University Of Environmental And Life Sciences
Priority to PL430872A priority Critical patent/PL238970B1/pl
Publication of PL430872A1 publication Critical patent/PL430872A1/pl
Publication of PL238970B1 publication Critical patent/PL238970B1/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
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02Oxygen as only ring hetero atoms
    • C12P17/04Oxygen as only ring hetero atoms containing a five-membered hetero ring, e.g. griseofulvin, vitamin C

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)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Sposób wytwarzania (+)-izomeru-(3R)-3-n-butyloftalidu, charakteryzujący się tym, że do podłoża składającego się z 1% peptonu, 0,2% kazeiny, 0,2% ekstraktu drożdżowego, 6% chlorku sodu i 2% glukozy dodaje się inoculum hodowli Rhodococcus ruber PCM2166, kolejno po upływie co najmniej 48 godzin, dodaje się racemiczny 1-hydroksymetylo-2-(1-hydroksypentylo)benzen o wzorze 1, o stężeniu nie większym niż 0,6 g/dm3, następnie po całkowitym przereagowaniu substratu, produkt ekstrahuje się, po uprzednim zakwaszeniu kwasem solnym do pH nie wyższego niż 4, otrzymując (+)-izomer-(3R)-3-n-butyloftalid o wzorze 2.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania (+)-izomeru-(3R)-3-n-butyloftalidu o wzorze 2 przedstawionym na rysunku.
Metoda, według wynalazku może znaleźć zastosowanie w przemyśle spożywczym jako aromat produktów spożywczych.
(+)-lzomer-(3R)-3-n-butyloftalidu jest bicyklicznym laktonem, o strukturze identycznej jak naturalnie biosyntezowany lakton, izolowany z roślin z rodziny Apiaceae. (Leon A., Del-Angel M., Avila J. L., Delgaro G.. Phthalides: distribution in nature, chemical reactivity, synthesis, and biological activity. Progress in the Chemistry of Organie Natural Products 2017, 104, 127-245).
(+)-lzomer-(3R)-3-n-butyloftalidu jest metabolitem wtórnym oznaczanym w selerze, lubczyku, pietruszce, nadającym tym roślinom charakterystyczny aromat, kojarzony jako zapach selera (Beck J.J., Shen-Chieh C. The structural diversity of phthalides from the Apiaceae. Journal of Natural Products 2007, 70 (5), 891-900).
Znane są metody otrzymywania racemicznego 3-n-butyloftalidu z bezwodnika ftalidowego poprzez syntezę ze związkami metaloorganicznymi (Karmakar R., Pahari P., Mal D. Phthalides and phtalans: synthetic methodologies and their applications in the total synthesis. Chemical Reviews 2014, 114, 6213-6284).
Brak jest doniesień literaturowych o otrzymywaniu (+)-izomeru-(3R)-3-n-butyloftalidu metodami biotransformacji, poprzez enancjoselektywne utlenienie dioli bakteriami w hodowlach płynnych lub stałych.
Istotą wynalazku jest to, że do podłoża składającego się z 1% peptonu, 0,2% kazeiny, 0,2% ekstraktu drożdżowego, 6% chlorku sodu i 2% glukozy, dodaje się inoculum hodowli Rhodococeus ruber PCM2166.
Po upływie co najmniej 48 godzin dodaje się do hodowli racemiczny 1-hydroksymetylo-2-(1-hydroksypentylo)benzen, o stężeniu nie większym niż 0,6 g/dm3. Następnie, po całkowitym przereagowaniu substratu, ekstrahuje się otrzymany produkt, po uprzednim zakwaszeniu kwasem solnym do pH nie wyższego niż 4, otrzymując (+)-izomer-(3R)-3-n-butyloftalid o wzorze 2.
Otrzymuje się (+)-izomer-(3R)-3-n-butyloftalid w wyniku enancjoselektywnego utlenienia diolu przy użyciu Rhodococcus ruber PCM2166.
Korzystnie jest, gdy dodaje się inoculum 2-dniowej hodowli bakterii.
Korzystnie także jest, gdy ODsoo wynosi od 0,6 do 0,7.
Korzystne również jest, gdy proces biotransformacji prowadzony jest w temperaturze 28°C i przepływie powietrza 1 v/m.
Zasadniczą zaletą sposobu, według wynalazku, jest to, że szczep Rhodococcus ruber PCM2166 hodowany na podłożu płynnym enancjoselektywnie utlenienia izomery (+) i (-) diolu (wzór 1) do (+)-izomeru 3-n-butyloftalidu (wzór 2) ze stopniem przereagowano 90-95% i nadmiarem enancjomerycznym ee = 87-94% wykorzystując dwa różne mechanizmy utlenienia.
Wynalazek jest bliżej określony na przykładzie wykonania.
P r z y k ł a d:
Szczep Rhodococcus ruber PCM2166 pozyskano z Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów, znajdującej się w Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej we Wrocławiu. Hodowlę Rhodococcus ruber PCM2166 prowadzi się w bioreaktorze (Brunswick, USA) w naczyniu o pojemności 7 L, zawierającym 3,5 L wysterylizowanego podłoża o składzie: 1% peptonu, 0,2% kazeiny, 0,2% ekstraktu drożdżowego, 6% chlorku sodu i 2%, glukozy, do którego dodaje się 10% objętościowych inoculum 2-dniowej hodowli Rhodococcus ruber PCM2166 o ODsoo = 0,6-0,7. Hodowlę prowadzi się w temperaturze 28°C, przy mieszaniu 600 rpm mieszadłem łopatkowym i przepływie powietrza 1 v/m. Do 2-dniowej hodowli dodaje się racemiczny 1-hydroksymetylo-2-(1-hydroksypentylo)benzen o wzorze 1, w stężeniu 0,5-0,6 g/dm3. Proces kontroluje się analizując go technikami chromatografii gazowej. Nadmiar enancjomeryczny wyznacza się z analiz GC na kolumnie z wypełnieniem chiralnym Cyclosil-B i L-Val. Po 14 dniach transformacji i całkowitym przereagowaniu substratu, produkt ekstrahuje się octanem etylu, po uprzednim zakwaszeniu 10% kwasem solnym do pH=4. Ekstrakt jest osuszany nad bezwodnym siarczanem magnezu. Po odparowaniu rozpuszczalnika surowy produkt poddaje się chromatografii na żelu krzemionkowym stosując eluent heksan : aceton w stosunku objętościowym 3:1 uzyskując 874.3 mg (+)-enancjomeru o nadmiarze enancjomerycznym ee = 93% ([α]23υ = +44,86 (c 1,0 CHCh)). Wydajność po oczyszczeniu wynosi 59%.
PL 238 970 B1
Użyty substrat o wzorze 1 charakteryzuje się następującymi danymi spektroskopowymi: 1H NMR (500 MHz, CDCb), δ (ppm): 0,91 (t, 3, J = 7,1 Hz, CH3-CH2-), 1,24-1,34 (m,1, jeden z CH3-CH2-), 1,34-1,44 (m, 2, CH3-CH2-CH2), 1,44-1,53 (m, 1, jeden z CH3-CH2-), 1,78-1,95 (m, 2, -CH2-CH(OH)-), 2,65 (s, 2, OH), 4,70 (d, 1, J = 12,1 Hz, jeden z -CH2-OH), 4,78 (d, 1, J = 12,1 Hz, jeden z CH2-OH), 4,93 (dwa d, 1, J = 6,8 Hz, =2C-CH(OH)CH2-, 7,26 (m, 1, =4CH-), 7,31-7,35 (m, 2, =3CH-, =6CH-), 7,417,44 (m, 1, =5CH-).
13C NMR (151 MHz), δ (ppm): 14,02 (CH3-), 22,64 (CH3-CH2-), 28,51 (-CH2-), 36,78 (-CH2-), 63,80 (-CH2-OH), 71,68 (=2C-CH(OH)-), 126,52 (=3CH-), 127,80 (=6CH-), 128,47 (=5CH-), 129,77 (=4CH-), 138,14 (=1C-CH2OH), 142,59 (=2C-CH(OH)-)).
GC-EIMS 194 (M+1)
Uzyskany produkt o wzorze 2 charakteryzuje się następującymi danymi spektroskopowymi:
1H NMR (500 MHz, CDCI3), δ (ppm): 0,89 (t, 3, J = 7.18 Hz, CH3-CH2-), 1.31-1.44 (m, 2, CH3-CH2-), 1.44-1.54 (m, 2, -CH2-CH2-CH2-), 1,65-1,80 (m, 1, jeden z -3C-CH2-CH2-), 1,99-2,12 (m, 1, jeden z -3C-CH2-CH2-), 5,46 (dd, 1, J = 7,85 Hz, J = 3,7 Hz, -3CH-O-), 7,42 (d, 1, J = 7,65 Hz, =4CH-), 7,75 (t, 1, J = 7,5 Hz, =6CH-), 7,66 (t, 1, J = 7,5 Hz, =5CH-), 7,88 (d, 1, J = 7,7 Hz, =7CH-).
13C NMR (151 MHz), δ (ppm): 13,99 (CH3-), 22,55 (CH3-CH2-), 27,00 (CH3-CH2-CH2-), 34,57 (-CH2-CH-O), 81,57 (-CH-O-), 121,68 (=4CH-), 125,81 (=7CH-), 126,19 (=7aC-C(O)-) 129,14 (=6CH-), 134,05 (=5CH-), 150,27 (=3aC-C-O), 170,82 (-O-1C(O)-C-).
GC-EIMS 191 (M+1).

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania (+)-izomeru-(3R)-3-n-butyloftalidu znamienny tym, że do podłoża składającego się z 1% peptonu, 0,2% kazeiny, 0,2% ekstraktu drożdżowego, 6% chlorku sodu i 2% glukozy, dodaje się inoculum hodowli Rhodococcus ruber PCM2166, kolejno po upływie co najmniej 48 godzin, dodaje się racemiczny 1-hydroksymetylo-2-(1-hydroksypentylo)benzen o wzorze 1, o stężeniu nie większym niż 0,6 g/dm3, następnie po całkowitym przereagowaniu substratu, produkt ekstrahuje się, po uprzednim zakwaszeniu kwasem solnym do pH nie wyższego niż 4, otrzymując (+)-izomer-(3R)-3-n-butyloftalid o wzorze 2.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodaje się inoculum 2-dniowej hodowli bakterii.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ODsoo wynosi od 0,6 do 0,7.
  4. 4. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że hodowlę prowadzi się w temperaturze 28°C i przepływie powietrza 1 v/m.
PL430872A 2019-08-14 2019-08-14 Sposób wytwarzania (+)-izomeru-(3R)-3-n-butyloftalidu PL238970B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL430872A PL238970B1 (pl) 2019-08-14 2019-08-14 Sposób wytwarzania (+)-izomeru-(3R)-3-n-butyloftalidu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL430872A PL238970B1 (pl) 2019-08-14 2019-08-14 Sposób wytwarzania (+)-izomeru-(3R)-3-n-butyloftalidu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL430872A1 PL430872A1 (pl) 2021-02-22
PL238970B1 true PL238970B1 (pl) 2021-10-25

Family

ID=74647751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL430872A PL238970B1 (pl) 2019-08-14 2019-08-14 Sposób wytwarzania (+)-izomeru-(3R)-3-n-butyloftalidu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL238970B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL430872A1 (pl) 2021-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5847226A (en) Process for the preparation of nootkatone
Demir et al. Synthesis and Rhizopus oryzae mediated enantioselective hydrolysis of α-acetoxy aryl alkyl ketones
JPS61239899A (ja) 光学活性アルフア‐アリールアルカン酸の生物工学的製造方法
Brenna et al. Biocatalytic synthesis of chiral cyclic γ-oxoesters by sequential C–H hydroxylation, alcohol oxidation and alkene reduction
Chojnacka et al. Kinetic resolution of racemic secondary aliphatic allylic alcohols in lipase-catalyzed transesterification
JP4820277B2 (ja) ケトン体及び/又は2級アルコールの製造法
Pinheiro et al. Microbial monooxygenases applied to fragrance compounds
Utsukihara et al. Stereoselective reduction of ketones by various vegetables
Forzato et al. Microbial bioreductions of γ-and δ-ketoacids and their esters
Serra et al. New insights on the baker's yeast‐mediated hydration of oleic acid: the bacterial contaminants of yeast are responsible for the stereoselective formation of (R)‐10‐hydroxystearic acid
RU2542388C2 (ru) Способ получения натурального 9-децен-2-она биоконверсией ундециленовой кислоты при помощи плесени и применение в парфюмерии в качестве пищевого ароматизатора
Sakamaki et al. Biotransformation of (±)-α-ionone and β-ionone by cultured cells of Caragana chamlagu
Wadavrao et al. Stereoselective synthesis of oxylipin-3:[(6R, 9R, 10R, 7E)-6, 9, 10-trihydroxyoctadec-7-enoic acid]
PL238970B1 (pl) Sposób wytwarzania (+)-izomeru-(3R)-3-n-butyloftalidu
Bennamane et al. Preparation of chiral phenylethanols using various vegetables grown in Algeria
Mori et al. Chiral synthesis of (R)-(-)-mellein and (3R, 4aS)-(+)-ramulosin
US20020086376A1 (en) Process for the preparation of linalool oxide or of linalool oxide-containing mixtures
Zagozda et al. Enantioselective reduction of α, β-unsaturated ketones by Geotrichum candidum, Mortierella isabellina and Rhodotorula rubra yeast
Keppler et al. Enzymatic evaluation of different Aspergillus strains by biotransformation of cyclic ketones
Serra et al. A new chemo-enzymatic approach to the stereoselective synthesis of the flavors tetrahydroactinidiolide and dihydroactinidiolide
PL243366B1 (pl) Sposób wytwarzania (-)-izomeru-(3S)-3-n-butyloftalidu
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
Pinedo-Rivilla et al. Asymmetric microbial reduction of ketones: absolute configuration of trans-4-ethyl-1-(1S-hydroxyethyl) cyclohexanol
Utsukihara et al. Biotransformation of α-bromo and α, α′-dibromo alkanone to α-hydroxyketone and α-diketone by Spirulina platensis
PL242414B1 (pl) Sposób wytwarzania (+)-izomeru-(3R)-3-n-propyloftalidu