NL8700468A - Optical resolution of 2,3-epoxy-alkane cpds. - by stereo-selective degradation with Xanthobacter or Mycobacterium strain - Google Patents
Optical resolution of 2,3-epoxy-alkane cpds. - by stereo-selective degradation with Xanthobacter or Mycobacterium strain Download PDFInfo
- Publication number
- NL8700468A NL8700468A NL8700468A NL8700468A NL8700468A NL 8700468 A NL8700468 A NL 8700468A NL 8700468 A NL8700468 A NL 8700468A NL 8700468 A NL8700468 A NL 8700468A NL 8700468 A NL8700468 A NL 8700468A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- xanthobacter
- epoxyalkanes
- epoxyalkane
- trans
- epoxy
- Prior art date
Links
- 241000589506 Xanthobacter Species 0.000 title claims abstract description 24
- 241000186359 Mycobacterium Species 0.000 title claims abstract description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title description 2
- 230000000707 stereoselective effect Effects 0.000 title description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 9
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 9
- PQXKWPLDPFFDJP-IMJSIDKUSA-N (2s,3s)-2,3-dimethyloxirane Chemical compound C[C@@H]1O[C@H]1C PQXKWPLDPFFDJP-IMJSIDKUSA-N 0.000 claims abstract description 7
- BCJPEZMFAKOJPM-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-3-methyloxirane Chemical compound CCC1OC1C BCJPEZMFAKOJPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000005110 aryl thio group Chemical group 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 8
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 6
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 2
- 238000004362 fungal culture Methods 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- 210000001822 immobilized cell Anatomy 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 abstract 3
- 125000005844 heterocyclyloxy group Chemical group 0.000 abstract 1
- 125000004468 heterocyclylthio group Chemical group 0.000 abstract 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 16
- 102000005486 Epoxide hydrolase Human genes 0.000 description 7
- 108020002908 Epoxide hydrolase Proteins 0.000 description 7
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- 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 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 241000589494 Xanthobacter autotrophicus Species 0.000 description 2
- 238000011914 asymmetric synthesis Methods 0.000 description 2
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RBACIKXCRWGCBB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Epoxybutane Chemical compound CCC1CO1 RBACIKXCRWGCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQXKWPLDPFFDJP-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethyloxirane Chemical compound CC1OC1C PQXKWPLDPFFDJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000000746 allylic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 1
- 230000037416 cystogenesis Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- -1 ethylene, propylene Chemical group 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004899 motility Effects 0.000 description 1
- 230000003843 mucus production Effects 0.000 description 1
- 125000000466 oxiranyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000008057 potassium phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 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
- C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
- C12P41/001—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by metabolizing one of the enantiomers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (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)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
* · * 1 ^ N.0. 34369* · * 1 ^ N.0. 34369
Werkwijze voor het winnen van optisch zuivere 2R-vormen van al dan niet gesubstitueerde 2,3-epoxyalkanen.Process for recovering optically pure 2R forms of substituted or unsubstituted 2,3-epoxyalkanes.
Aanvraagster noemt als uitvinders; C.A.G.M. Weijers, A. de Haan de 5 J.A.M. de Bont.Applicant mentions as inventors; C.A.G.M. Weijers, A. de Haan de 5 J.A.M. de Bont.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het uit race-mlsche mengsels winnen van optisch zuivere 2R-vormen van 2,3-epoxyalkanen met de formule 10 CH3-HC —CH-CH2“R, waarbij R een alifatische, aromatische of arylalifatische groep, welke groepen al dan niet door bijvoorbeeld een of meer halogeenatomen en/of alkylgroepen gesubstitueerd zijn, een halo-geenatoom zoals fluor-, chloor- of broomatoom, een aryloxy- of arylthio-15 groep welke al dan niet door bijvoorbeeld een of meer halogeenatomen en/of alkylgroepen is gesubstitueerd of een heterocyclische groep, welke al dan niet via een -0- of -S-brug aan het resterende gedeelte van de bovenstaande formule is verbonden, voorstelt.The invention relates to a process for the recovery of optically pure 2R forms of 2,3-epoxyalkanes of the formula CH3-HC-CH-CH2 “R, from which R is an aliphatic, aromatic or arylaliphatic group. which groups may or may not be substituted by, for example, one or more halogen atoms and / or alkyl groups, a halogen atom such as fluorine, chlorine or bromine atom, an aryloxy or arylthio-15 group which may or may not be by one or more halogen atoms and / or alkyl groups is substituted or represents a heterocyclic group, which may or may not be attached to the remainder of the above formula via an O- or -S bridge.
Epoxyalkanen zijn cyclische ethers, welke in de organische chemie 20 als uitgangsmateriaal voor de bereiding van velerlei waardevolle produk-ten worden gebruikt. De waarde van epoxiden als uitgangsmateriaal is veelal des te hoger als de epoxiden in een optisch zuivere vorm beschikbaar zijn. Het behulp van dergelijk uitgangsmateriaal is het namelijk vaak mogelijk optisch zuivere produkten te bereiden, welke in menig 25 opzicht van groot belang zijn.Epoxyalkanes are cyclic ethers which are used in organic chemistry as a starting material for the preparation of many valuable products. The value of epoxides as a starting material is often all the higher if the epoxides are available in an optically pure form. Namely, with the aid of such starting material it is often possible to prepare optically pure products, which are of great importance in many respects.
Zoals bekend komen de meeste epoxyalkanen in een tweetal optisch aktieve vormen voor. Een der mogelijkheden voor het verkrijgen van optisch aktieve verbindingen betreft de uit de organische chemie en biochemie bekende "asymmetrische synthese", waarbij slechts een van de twee 30 optisch aktieve vormen van het gewenste epoxide wordt gevormd. Als uitgangsmateriaal wordt bij deze synthesemethode hetzij een niet-optisch aktieve precursor, hetzij een reeds optisch aktieve verbinding toegepast· Gebleken is echter, dat een dergelijke asymmetrische synthese veelal als omslachtig dient te worden gekenschetst. Een andere methode 35 bestaat uit het scheiden van een racemisch mengsel van de beide optisch aktieve isomeren, waarbij slechts een van de aktieve vormen overblijft.As is known, most epoxy alkanes exist in two optically active forms. One of the possibilities for obtaining optically active compounds concerns the "asymmetric synthesis" known from organic chemistry and biochemistry, in which only one of the two optically active forms of the desired epoxide is formed. The starting material used in this synthesis method is either a non-optically active precursor or an already optically active compound. However, it has been found that such an asymmetric synthesis must often be characterized as cumbersome. Another method consists of separating a racemic mixture of the two optically active isomers, leaving only one of the active forms.
Deze scheidingsmethode wordt "resolutie" genoemd. Uit de stand der techniek zijn uiteenlopende resolutiemethoden voor velerlei typen optisch aktieve verbindingen bekend, waarvan echter slechts éên methode op 40 epoxiden van toepassing is. Deze methode is door G. Berti, in "Enantio- 87 0 (; f: s ΐ fi ' 2 and Diastereoselectivity of Microsomal Epoxide Hydrolase: PotentialThis separation method is called "resolution". The prior art discloses various resolution methods for many types of optically active compounds, but only one method applies to 40 epoxides. This method is by G. Berti, in "Enantio- 87 0 (; f: s ΐ fi '2 and Diastereoselectivity of Microsomal Epoxide Hydrolase: Potential
Applications to the Preparation of Non-racemic Epoxides and Diols", in "Enzymes as Catalysts in Organic Systems" (1986), biz. 349-354, uitgegeven door D. Reidel Publishing Company beschreven. Bij deze methode wordt 5 gebruik gemaakt van het in het bijzonder uit dierlijke lever gewonnen microsomale epoxide-hydrolase (MEH), welk enzym een resolutie van bepaalde epoxiden, in het bijzonder epoxiden van cyclische verbindingen tot stand kan brengen. Met behulp van deze methode is het mogelijk om uit racemische mengsels van epoxiden naast de door hydrolyse verkregen 10 diol één der enantiomeren van het betreffende epoxide te verkrijgen. Meer in het bijzonder hydrolyseert het MEH mono- en cis-digesubstitueer-de epoxiden, terwijl trans-digesubstitueerde, tri- en tetragesubstitu-eerde epoxiden normaliter niet gevoelig zijn voor de inwerking van MEH. De aanwezigheid van een lipofiele substituent nabij de oxiranring bevor-15 dert de MEH-hydrolyse-snelheid terwijl polaire groepen zoals hydroxyl-groepen, bijv. in allylische epoxyalkoholen de enzymatische reaktie van MEH sterk onderdrukken.Applications to the Preparation of Non-racemic Epoxides and Diols ", described in" Enzymes as Catalysts in Organic Systems "(1986), biz. 349-354, published by D. Reidel Publishing Company. This method uses the in particular animal liver-derived microsomal epoxide hydrolase (MEH), which enzyme can effect a resolution of certain epoxides, in particular epoxides of cyclic compounds.With this method, it is possible to recover from racemic mixtures of epoxides the diol obtained by hydrolysis to obtain one of the enantiomers of the epoxide in question More particularly, the MEH hydrolyses mono- and cis-disubstituted epoxides, while trans-disubstituted, tri- and tetra-substituted epoxides are normally not sensitive to the action of MEH The presence of a lipophilic substituent near the oxirane ring promotes the rate of MEH hydrolysis while polar groups such as hydroxyl group For example, in allylic epoxy alcohols, strongly suppress the enzymatic reaction of MEH.
Gevonden werd nu, dat men op eenvoudige wijze optisch zuivere (2R)-vormen van de bovengedefinieerde 2,3-epoxyalkanen kan winnen wanneer men 20 een racemisch mengsel van een 2,3-epoxyalkaan aan de inwerking van een "alkeen-verbruikende" bacteriestam van de genus Xanthobacter of de genus Mycobacterium resp. aan het daaruit geïsoleerde, de 2-S-vorm van het 2.3- epoxyalkaan degraderende enzym onderwerpt. Onder de in het kader van de uitvinding gebruikte uitdrukking "alkeen-verbruikende bacteriestam 25 van de genus Xanthobacter respectievelijk de genus Mycobacterium wordt een bacteriestam van de betreffende genus verstaan, waarvoor als groei-substraat propeen of 1-buteen kan worden toegepast.It has now been found that optically pure (2R) forms of the above-defined 2,3-epoxyalkanes can be easily obtained when a racemic mixture of a 2,3-epoxyalkane is reacted on the action of an "olefin-consuming" bacterial strain. of the genus Xanthobacter or the genus Mycobacterium resp. subject it to the enzyme which degrades the 2-S form of the 2,3-epoxyalkane. The term "olefin-consuming bacterial strain of the genus Xanthobacter or the genus Mycobacterium" is used in the context of the invention to mean a bacterial strain of the genus in question, for which propylene or 1-butene can be used as growth substrate.
Met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding is het mogelijk om uit racemische mengsels van 2,3-epoxyalkanen optisch zuivere 2R-3S-30 of 2R-3R-epoxiden te verkrijgen. Bij voorkeur past men racemische mengsels van 2,3-epoxyalkanen met 4-10 koolstofatomen toe. Voorbeelden van 2.3- epoxyalkanen, welke met voordeel bij de werkwijze volgens de uitvinding worden toegepast, zijn racemische mengsels van trans-2,3-epoxybu-taan, trans-2,3-epoxypentaan en van cis-2,3-epoxypentaan.Using the method of the invention it is possible to obtain optically pure 2R-3S-30 or 2R-3R epoxides from racemic mixtures of 2,3-epoxyalkanes. Racemic mixtures of 2,3-epoxyalkanes with 4-10 carbon atoms are preferably used. Examples of 2,3-epoxyalkanes, which are advantageously used in the process of the invention, are racemic mixtures of trans-2,3-epoxybutane, trans-2,3-epoxy-pentane and of cis-2,3-epoxy-pentane.
35 Als bacteriestam past men met voordeel de stam Xanthobacter Py2 toe, welke op 25-02-1987 via het Centraal Bureau voor Schimmelcultures (CBS) te Baarn in de Microbenverzameling van de Technische Universiteit Delft te Delft onder het nummer CBS 182.87 is gedeponeerd; deze verzameling is door de Nederlandse Octrooiraad erkend.The strain Xanthobacter Py2 is advantageously used as a bacterial strain, which was deposited on 25-02-1987 via the Central Office for Fungal Cultures (CBS) in Baarn in the Microbes Collection of Delft University of Technology in Delft under number CBS 182.87; this collection has been recognized by the Dutch Patent Council.
40 De bovenvermelde stam Xanthobacter Py2 zelve is naast vele andere S 7 0 0 4 6 8 3 * soortgelijke Xanthobacter-stammen respectievelijk een Mycobacterium-stam in het artikel “Isolation and Characterization of Alkene-utilizing Xanthobacter spp." in Archives of Microbiology (1986) 145, blz. 403-407 gedetailleerd beschreven. Deze literatuurplaats betreft de toepassing 5 van o.a. de stam Xanthobacter Py2 bij de omzetting van alkenen zoals propeen in de overeenkomstige l,2epoxiden. In deze literatuurplaats wordt echter tevens op blz. 404 vermeld, dat 1,2-epoxiden zoals 1,2-epoxypropaan en 1,2-epoxybutaan als substraat voor Xanthobacter Py2 dienst doen.40 The Xanthobacter Py2 strain mentioned above is, in addition to many other S 7 0 0 4 6 8 3 * strains, similar Xanthobacter strains and a Mycobacterium strain, respectively, in the article “Isolation and Characterization of Alkene-utilizing Xanthobacter spp.” In Archives of Microbiology (1986 ) 145, pp. 403-407 This literature reference relates to the use of, inter alia, the strain Xanthobacter Py2 in the conversion of olefins such as propylene into the corresponding 1,2 epoxides, however, this publication also mentions on page 404 that 1,2-epoxides such as 1,2-epoxypropane and 1,2-epoxybutane serve as a substrate for Xanthobacter Py2.
10 Onder verwijzing naar het bovenstaande is nu verrassenderwijs ge bleken, dat de stam Xanthobacter Py2 en aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid ook andere soortgelijke Xanthobacter-stammen respectievelijk Mycobacterium-stammen, welke de beide optische vormen van 1,2--epoxyalkanen volledig kunnen afbreken, een totaal ander gedrag vertonen 15 bij 2,3-epoxyalkanen. Bij 2,3-epoxyalkanen wordt namelijk de 2S-vorm volledig afgebroken, terwijl de 2R-vorm in het geheel niet wordt / aangetast. Op deze wijze is het derhalve mogelijk optisch zuivere 2R-vormen van 2,3-epoxyalkanen uit racemische mengsels te winnen.With reference to the above, it has now surprisingly been found that the Xanthobacter Py2 strain and probability bordering also other similar Xanthobacter strains or Mycobacterium strains, which can completely degrade both optical forms of 1,2-epoxyalkanes, show completely different behavior at 2,3-epoxyalkanes. Namely, with 2,3-epoxyalkanes, the 2S form is completely broken down, while the 2R form is not affected at all. In this way it is therefore possible to recover optically pure 2R forms of 2,3-epoxyalkanes from racemic mixtures.
Het bovenvermelde verrassende verschijnsel aangaande Xanthobacter 20 Py2 is bij racemische mengsels van a) trans-2,3-epoxybutaan, b) trans-2,3-epoxypentaan en van c) cis-2,3-epoxypentaan vastgesteld.The above surprising phenomenon concerning Xanthobacter 20 Py2 has been observed in racemic mixtures of a) trans-2,3-epoxybutane, b) trans-2,3-epoxy-pentane and c) cis-2,3-epoxy-pentane.
25 De bij de werkwijze volgens de uitvinding te gebruiken Xanthobacter respectievelijk Mycobacterium-stammen kunnen als intakt, al dan niet groeiend organisme, met voordeel in geïmmobiliseerde vorm, worden toegepast. Eveneens kan men de racemische mengsels van de 2,3-epoxyalkanen aan het uit dergelijke stammen geïsoleerde, de 2S-vorm 30 van de 2,3-epoxyalkanen degraderende enzym, bij voorkeur in geïmmobiliseerde vorm blootstellen.The Xanthobacter or Mycobacterium strains to be used in the method according to the invention can be used as intact, growing or not growing organisms, advantageously in immobilized form. It is also possible to expose the racemic mixtures of the 2,3-epoxyalkanes to the enzyme degrading the 2S form of the 2,3-epoxyalkanes isolated from such strains, preferably in immobilized form.
Ter illustratie worden in de onderstaande tabel enige fysiologische en morfologische gegevens van de stam Xanthobacter Py2 en de stam Xanthobacter autotrophicus JW33, welke laatste stam, die zich in de 35 “Deutsche Sammlung von Mikroorganismen” (DSM), Göttingen, West-Duitsland bevindt, niet op etheen, propeen of 1-buteen groeit.For illustrative purposes, the table below provides some physiological and morphological data for the Xanthobacter Py2 strain and the Xanthobacter autotrophicus JW33 strain, the latter strain, which is located in the 35 “Deutsche Sammlung von Mikroorganismen” (DSM), Göttingen, West Germany, does not grow on ethylene, propylene or 1-butene.
8 ? ε o - r c8? ε o - r c
Eigenschappen Xanthobacter autotrophicus JW33 Xanthobacter Py2 4 G+C-gehalte 68,9 70 cyste-formatieProperties Xanthobacter autotrophicus JW33 Xanthobacter Py2 4 G + C content 68.9 70 cyst formation
opslagmateriaal PHB * PHBstorage material PHB * PHB
refractiele lichamen + + slijmproduktie + + kleur van de kolonie geel geel celgrootte 0,4-1,0 0,4-1,0 pleomorfisme + + motiliteit - catalase-produktie + +refractile bodies + + mucus production + + colony color yellow yellow cell size 0.4-1.0 0.4-1.0 pleomorphism + + motility - catalase production + +
Gramreaktie variabel variabel * PHB = poly(^-hydroxyboterzuur).Gram reaction variable variable * PHB = poly (- - hydroxybutyric acid).
Het onderstaande voorbeeld geeft een toelichting op de uitvinding en dient niet beperkend te worden uitgelegd.The example below illustrates the invention and should not be construed as limiting.
't f\ A t t' A- X > u v H & < : 5't f \ A t t' A- X> u v H & <: 5
VoorbeeldExample
Bereiding van trans—(2R.3R)—epoxylmtaan, uitgaande van racemisch trans-2.3-epoxybutaan net behulp van de bacteriestam Xanthobacter Py2 5 Kweekomstandigheden voor Xanthobacter Py2Preparation of trans- (2R.3R) -epoxylmtane, starting from racemic trans-2,3-epoxybutane using the bacterial strain Xanthobacter Py2. Culture conditions for Xanthobacter Py2
Xanthobacter Py2 werd gekweekt in een medium, dat per liter gedemi-neraliseerd water 5 g K2HPO4, 2 g NaH2P04.2H20, 2 g (NH4)2S04, 0,075 g MgCl2*6H20 en 0,2 ml van een sporenoplossing bevatte. De groei vond plaats in een fermentor met een 10 inhoud van 3 liter (werkvolume 2 liter) als koolstof-gelimiieerde chemostaatcultuur met een dilutiesnelheid van 0,02 h-* bij een temperatuur van 30° C en een pH van 7,0. Als koolstof bron werd propeen toegepast in de vorm van een 4 % mengsel in lucht met een doorvoersnelheid van het gasmengsel van 100 ml/min. Cellen werd geoogst 15 door centrifugatie bij 16.000 g, gewassen met 50 mM kaliumfosfaatbuffer met een pH van 7,0, en vervolgens opgeslagen bij -20°C.Xanthobacter Py2 was grown in a medium containing per liter of deionized water 5 g of K2HPO4, 2 g of NaH2PO4.2H2O, 2 g (NH4) 2 SO4, 0.075 g of MgCl2 * 6H2 O and 0.2 ml of a trace solution. The growth took place in a fermenter with a content of 3 liters (working volume 2 liters) as a carbon-limited chemostat culture with a dilution rate of 0.02 h -1 at a temperature of 30 ° C and a pH of 7.0. As the carbon source, propylene was used in the form of a 4% mixture in air with a gas mixture throughput of 100 ml / min. Cells were harvested by centrifugation at 16,000 g, washed with 50 mM potassium phosphate buffer, pH 7.0, and then stored at -20 ° C.
Bepaling van de stereoselektieve epoxide-omzettingDetermination of the stereoselective epoxide conversion
Het experiment werd uitgevoerd door 5 ml van de ingevroren celsus-20 pensie (totaal 25 mg eiwit) te incuberen in een 30 ml serumflesje met rubber septum in een schuddend waterbad van 30°C. Na toevoeging van 10 micromol racemisch trans-2,3-epoxybutaan (verkregen van Aldrich Chemie N.V., te Brussel) werd regelmatig een monster uit de gasfase van het flesje genomen en geanalyseerd met behulp van complexatie gaschromato-25 grafie. Deze analysemethode is door V. Schurig en W. Biirkle (J.Am.Chem. Soc. 1982, 104, blz. 7573-7510) beschreven en een relevant chromatogram is in hun artikel in Fig. 8 (N.B. "dimethyloxirane" is synoniem aan 2,3-epoxybutaan) weergegeven. Op deze wijze werd in de tijd de kwantiteit van de beide enantiomeren van het epoxide in het reaktiesysteem bepaald. 30 Daarbij bleek, dat na verloop van tijd (ongeveer 60 minuten) de 2S,3S-isomeer volledig afgebroken was, terwijl de 2R,3R-isomeer in het geheel niet was aangetast.The experiment was performed by incubating 5 ml of the frozen cell suspension (total 25 mg protein) in a 30 ml rubber vial serum septum in a shaking water bath at 30 ° C. After the addition of 10 micromoles of racemic trans-2,3-epoxybutane (obtained from Aldrich Chemie N.V., Brussels), a sample was regularly taken from the gas phase of the vial and analyzed by complex gas chromatography. This method of analysis has been described by V. Schurig and W. Biirkle (J.Am.Chem. Soc. 1982, 104, pp. 7573-7510) and a relevant chromatogram is provided in their article in Figs. 8 (Note: "dimethyloxirane" is synonymous with 2,3-epoxybutane). In this way, the quantity of the two enantiomers of the epoxide in the reaction system was determined over time. It was found that, over time (about 60 minutes), the 2S, 3S isomer was completely degraded, while the 2R, 3R isomer was not affected at all.
Bij een analoog experiment, waarbij 0,5 millimol racemisch trans- 2,3-epoxybutaan werd toegepast in plaats van 10 micromol van het epoxi-35 de, werd eveneens (maar na langere incubatieperiode van ongeveer 24 uren) zuiver 2R,3R-epoxybutaan verkregen.In an analogous experiment, using 0.5 millimole of racemic trans-2,3-epoxybutane instead of 10 micromoles of the epoxide, pure 2R, 3R-epoxybutane was also (but after longer incubation period of about 24 hours) obtained.
fc ? 0 o 4 6 8fc? 0 o 4 6 8
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8700468A NL8700468A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Optical resolution of 2,3-epoxy-alkane cpds. - by stereo-selective degradation with Xanthobacter or Mycobacterium strain |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8700468A NL8700468A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Optical resolution of 2,3-epoxy-alkane cpds. - by stereo-selective degradation with Xanthobacter or Mycobacterium strain |
| NL8700468 | 1987-02-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8700468A true NL8700468A (en) | 1988-09-16 |
Family
ID=19849627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8700468A NL8700468A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Optical resolution of 2,3-epoxy-alkane cpds. - by stereo-selective degradation with Xanthobacter or Mycobacterium strain |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL8700468A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0611826A3 (en) * | 1993-02-15 | 1995-07-26 | Daicel Chem | Processes for production of optically active epoxides. |
| EP0879890A1 (en) * | 1997-05-21 | 1998-11-25 | Rijksuniversiteit te Groningen | Enantioselective epoxide hydrolases and genes encoding these |
| EP0784698A4 (en) * | 1994-10-21 | 1999-07-14 | Merck & Co Inc | Biological resolution of racemic indene oxide to (1s,2r)-indene oxide |
-
1987
- 1987-02-25 NL NL8700468A patent/NL8700468A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0611826A3 (en) * | 1993-02-15 | 1995-07-26 | Daicel Chem | Processes for production of optically active epoxides. |
| US5672504A (en) * | 1993-02-15 | 1997-09-30 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Process for enriching an R,S!-1,2-epoxide in one enantiomer by using microbes to convert one enantiomer to the other or to preferentially open the epoxide ring |
| EP0784698A4 (en) * | 1994-10-21 | 1999-07-14 | Merck & Co Inc | Biological resolution of racemic indene oxide to (1s,2r)-indene oxide |
| EP0879890A1 (en) * | 1997-05-21 | 1998-11-25 | Rijksuniversiteit te Groningen | Enantioselective epoxide hydrolases and genes encoding these |
| WO1998053081A1 (en) * | 1997-05-21 | 1998-11-26 | Rijksuniversiteit Te Groningen | Enantioselective epoxide hydrolases and genes encoding these |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pedragosa-Moreau et al. | Microbiological transformations. 28. Enantiocomplementary epoxide hydrolyses as a preparative access to both enantiomers of styrene oxide | |
| WO2008046328A1 (en) | A levorotatory lactonohydrolase producing strain and its use for producing chiral oxyacid | |
| KR100701819B1 (en) | Aldehyde dehydrogenase | |
| JP3105986B2 (en) | Production method of optically active halohydrin | |
| JPH066069B2 (en) | Method for producing (x) -trans-cyclopropanecarboxylic acid | |
| CN102174432B (en) | Organic solvent-resistant high-activity lipase producing strain, gene of produced lipase and application of lipase | |
| NL8700468A (en) | Optical resolution of 2,3-epoxy-alkane cpds. - by stereo-selective degradation with Xanthobacter or Mycobacterium strain | |
| Nakamura et al. | Production of (R)-3-chloro-1, 2-propanediol from prochiral 1, 3-dichloro-2-propanol by Corynebacterium sp. strain N-1074 | |
| FR2461753A1 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF A CEPHALOSPORINE BY FERMENTATION AND MICROORGANISM FOR CARRYING OUT SAID METHOD | |
| CN102329745B (en) | High-stability organic solvent-resistant lipase producing strain, lipase, gene and application thereof | |
| KR100300443B1 (en) | Novel esterase and methods for the production of optically active chroman compounds | |
| JP3168202B2 (en) | Method for producing (R)-(-)-4-halo-3-hydroxybutyronitrile | |
| CN102174422A (en) | Organic solvent-resistant lipase production strain, gene of lipase and application of lipase | |
| JP3514799B2 (en) | Lipase and microorganism producing the same | |
| US3589982A (en) | Production of l-asparaginase | |
| JP3743172B2 (en) | Method for producing L-homocysteine | |
| KR100567899B1 (en) | Method for preparing trans- (1S, 2S) -2-bromo-1-indanyl acetate by enzymatic method | |
| JP2840723B2 (en) | Method for producing 4-halo-3-hydroxybutyronitrile | |
| US5695974A (en) | Process for production of carane-3,4-diol | |
| RU2117702C1 (en) | Method of glycerol oxidase preparing | |
| JP2002204699A (en) | Method for producing β-hydroxy-γ-butyrolactone | |
| JPH0898683A (en) | 7-aminocephalosporanic acid esterase | |
| JP2946055B2 (en) | Method for producing optically active (S)-(+)-3-halo-1,2-propanediol | |
| JPH0133159B2 (en) | ||
| JPH10234363A (en) | New enzyme and production of para-hydroxybenzaldehyde derivative, etc., using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BT | A document has been added to the application laid open to public inspection | ||
| BV | The patent application has lapsed |