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DE1442260B - Process for the preparation of 5 Phos pho D nbosyl 1 pyrophosphate - Google Patents

Process for the preparation of 5 Phos pho D nbosyl 1 pyrophosphate

Info

Publication number
DE1442260B
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
atcc
fermentation
phosphate
pyrophosphate
phospho
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Yoshiaki Matsuura Masa hiko Saito Takeshi Miyamura Yoshinobu Shizuoka Kawamon (Japan) C12d 13 06
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KH Neochem Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd

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Description

bindungen wurden durch. Zentrifugieren entfernt. Die erhaltene überstehende Flüssigkeit wurde durch eine mit am Anmeldetag der vorliegenden Erfindung unter dem Handelsnamen »Dowex-1« bekannten Ionenaustauscher, in der Ameisensäureform, beschickte Säule gegeben, wobei die Ribosephosphate adsorbiert wurden. Sodann wurde in der angegebenen Reihenfolge mit 0,2molaren, 0,4molaren und schließlich 0,5molaren Natriumformiat-Pufferlösungen (pH = 5,0) eluiert.ties were through. Centrifugation removed. the obtained supernatant liquid was obtained by a with the filing date of the present invention under the trade name "Dowex-1" known ion exchanger, in the formic acid form, loaded column given, whereby the ribose phosphates were adsorbed. Then it was in the order given eluted with 0.2 molar, 0.4 molar and finally 0.5 molar sodium formate buffer solutions (pH = 5.0).

Die PRPP war in dem mit 0,5molarer Natriumformiat-Pufferlösung erhaltenen Eluat enthalten. Die einzelnen Fraktionen wurden dann durch eine Säule gegeben, die mit am Anmeldetag der vorliegenden Erfindung unter dem Handelsnamen »Diaion SK Nr. 1« bekannten Ionenaustauscher (Η-Form) beschickt war, auf pH = 7,0 neutralisiert und sodann unter vermindertem Druck eingeengt.The PRPP was contained in the eluate obtained with 0.5 molar sodium formate buffer solution. the individual fractions were then passed through a column that was used on the filing date of the present invention ion exchanger (Η-form) known under the trade name "Diaion SK No. 1" was charged, neutralized to pH = 7.0 and then concentrated under reduced pressure.

Das Konzentrat wurde mit einer kleinen Menge Aktivkohle behandelt und der pH-Wert mit Hilfe von Natriumhydroxyd auf 8,3 eingestellt. Zu dem auf diese Weise behandelten Konzentrat wurden 20%ige Bariumacetatlösung in einer Menge entsprechend dem l,2fachen der berechneten Menge und Alkohol (4fache Menge) zur Abscheidung des Bariumsalzes der PRPP gegeben. Die Abscheidungen wurden unter vermindertem Druck getrocknet, wobei PRPP in einer Ausbeute von 41,2 g — berechnet als wasserfreies Bariumsalz — erhalten wurde.The concentrate was treated with a small amount of activated charcoal and the pH value with the help of Sodium hydroxide adjusted to 8.3. 20% barium acetate solution was added to the concentrate treated in this way in an amount corresponding to 1.2 times the calculated amount and alcohol (4 times Amount) for the deposition of the barium salt of the PRPP. The deposits were reduced Pressure dried, with PRPP in a yield of 41.2 g - calculated as anhydrous barium salt - was obtained.

Beispiel 2Example 2

3030th

Von Micrococcus glutamicus ATCC 14305, Escherichia coli ATCC 14621, Aerobacter aerogenes ATCC 14304, Bacillus subtilis ATCC 14618 und Brevibacterium ammoniagenes ATCC 15137 wurden wie im Beispiel 1 beschriebene Impfkulturen hergestellt.From Micrococcus glutamicus ATCC 14305, Escherichia coli ATCC 14621, Aerobacter aerogenes ATCC 14304, Bacillus subtilis ATCC 14618 and Brevibacterium ammoniagenes ATCC 15137 were as in Example 1 described inoculum produced.

Jeweils 40 ml eines Fermentationsmediums der unten angegebenen Zusammensetzung wurden sterilisiert und mit 10 Volumprozent einer der Impfkulturen angeimpft. Dann wurde 48 Stunden bei 280C als Schüttelkultur gezüchtet. PRPP wurde in den in der Tabelle angegebenen Mengen in dem Fermentationsmedium angereichert. In each case 40 ml of a fermentation medium of the composition given below were sterilized and inoculated with 10 percent by volume of one of the inoculation cultures. This was followed by cultivation as a shaking culture at 28 ° C. for 48 hours. PRPP was enriched in the fermentation medium in the amounts given in the table.

Zusammensetzung des Fermentationsmediums:Composition of the fermentation medium:

Glucose lO°/oGlucose 10%

Harnstoff 0,4%Urea 0.4%

NH4Cl 0,2%NH 4 Cl 0.2%

K2HPO4 l,O°/oK 2 HPO 4 l.0%

KH2PO4 1,0%KH 2 PO 4 1.0%

MgSO4-7H2O 0,6%MgSO 4 -7H 2 O 0.6%

Hefeextrakt 0,4 %Yeast extract 0.4%

Pepton 0,2%Peptone 0.2%

FeSO4 · 7H2O 0,002%FeSO 4 7H 2 O 0.002%

pH-Wert vor der Sterilisation 7,8pH value before sterilization 7.8

ImpfkulturVaccination culture

Micrococcus glutamicus ATCC14 305Micrococcus glutamicus ATCC14 305

Escherichia coli ATCC14621 Escherichia coli ATCC14621

Aerobacter aerogenes ATCC 14304 ..Aerobacter aerogenes ATCC 14304 ..

Bacillus subtilis ATCC 14618 Bacillus subtilis ATCC 14618

Brevibacterium ammoniagenes
ATCC 15137
Brevibacterium ammoniagenes
ATCC 15137

PRPPPRPP

(mg/ml)(mg / ml)

5,0 4,9 7,0 3,25.0 4.9 7.0 3.2

8,08.0

Claims (1)

1 21 2 Patentanspruch4 Caseinaminosäuren, Fischextrakte u. dgl. und anorganische Salze, z. B. Phosphate wie Kaliumphosphat Claim 4 casein amino acids, fish extracts and the like and inorganic salts, e.g. B. phosphates such as potassium phosphate Verfahren zur Herstellung von 5-Phospho-D- und Ammoniumphosphat, Magnesiumsalze wie Maribosyl-1-pyrophosphat durch Züchten von D-Ribo- gnesiumchlorid und andere Salze, die für das Wachssephosphate bildenden Mikroorganismen in einem 5 turn der Mikroorganismen unentbehrliche Elemente assimilierbaren Kohlenstoff- und Stickstoffquellen enthalten, wie z. B. Salze des Kaliums, des Calciums, und anorganische Salze enthaltenden Nährmedium, des Eisens, des Mangans, des Zinks, des Kupfers, des das Phosphationen in einer Menge von 0,2 bis 2 °/o Bors und des Molybdäns.Process for the production of 5-phospho-D- and ammonium phosphate, magnesium salts such as maribosyl-1-pyrophosphate by growing D-ribogagnesium chloride and other salts that make up the wax phosphate forming microorganisms in a 5 turn of the microorganisms indispensable elements contain assimilable carbon and nitrogen sources, e.g. B. salts of potassium, calcium, and nutrient medium containing inorganic salts, iron, manganese, zinc, copper, des the phosphate ion in an amount of 0.2 to 2% boron and the molybdenum. und Magnesiumionen in einer Menge von 0,01 bis Die Phosphat- und Magnesiumionen sind in demand magnesium ions in an amount of 0.01 to The phosphate and magnesium ions are in the 0,2% enthält, dadurch gekennzeich-io Nährmedium in Konzentrationen von 0,2 bis 2,0°/0 Contains 0.2%, characterized in-io nutrient medium at concentrations of 0.2 to 2.0 ° / 0 net, daß als D-Ribosephosphate bildende Mikro- bzw. 0,01 bis 0,2°/0 enthalten. Falls das Wachstumnet that as D-ribose phosphates forming micro- or 0.01 to 0.2 ° / 0 contain. If the growth Organismen Micrococcus glutamicus ATCC 14995, eines Mikroorganismus durch die hohe KonzentrationOrganisms Micrococcus glutamicus ATCC 14995, a microorganism due to the high concentration Micrococcus glutamicus ATCC 14305, Escherichia dieser Salze im Nährmedium gehemmt wird, könnenMicrococcus glutamicus ATCC 14305, Escherichia these salts is inhibited in the nutrient medium coli ATCC 14621, Aerobacter aerogenes ATCC diese in kleinen Mengen während der Fermentationcoli ATCC 14621, Aerobacter aerogenes ATCC these in small amounts during fermentation 14304, Bacillus subtilis ATCC 14618 oder Brevi- 15 zugegeben werden.14304, Bacillus subtilis ATCC 14618 or Brevi- 15 can be added. bacterium ammoniagenes ATCC 15137 eingesetzt Die Fermentation wird bei Temperaturen vonbacterium ammoniagenes ATCC 15137 used The fermentation is carried out at temperatures of werden. , 20 bis 40°C unter aeroben Bedingungen, z.B. alswill. , 20 to 40 ° C under aerobic conditions, e.g. as ; Schüttel- oder Submerskultur unter Belüftung und; Shake or submerged culture with aeration and Rühren, durchgeführt. Nach 2- bis 7tägigem ZüchtenStirring, carried out. After 2 to 7 days of growing 20 haben sich überraschend hohe Mengen an 5-Pospho-20 surprisingly high amounts of 5-phospho- Die Erfindung betrifft ein biotechnisches Verfahren D-ribosyl-1-pyrophosphat (PRPP) in der Fermentazur Herstellung von 5-Phospho-D-ribosyl-l-pyrophos- tionsfiüssigkeit und in den Zellen der Mikroorganisphat, bei dem bestimmte D-Ribosephosphate bildende men gebildet.The invention relates to a biotechnological process D-ribosyl-1-pyrophosphate (PRPP) in fermentation Production of 5-phospho-D-ribosyl-1-pyrophosphate liquid and the microorganism in the cells, in which certain D-ribose phosphate-forming men are formed. Mikroorganismen gezüchtet werden. Nach der Beendigung der Fermentation kann das In dem deutschen Patent 1 295 505 wird ein Verfah- 25 5-Phospho-D-ribosyl-l-pyrophosphat in der in den ren zur biotechnischen Herstellung von D-Ribose-5- Beispielen beschriebenen Weise durch Absorption an phosphat, bei dem Micrococcus glutamicus ATCC einem geeigneten starkbasischen Ionenaustauscher und 15455 oder Brevibacterium Ammoniagenes ATCC fraktionierte Eluierung gewonnen werden.
6872 in einem geeigneten Nährmedium gezüchtet wird, In den folgenden Beispielen ist die Durchführung des vorgeschlagen und aus J. Gen. Appl. Microbiol. 30 erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
(Tokio), 9, S. 457—8 (1963), CA. 61 (1964), 12349c, Die angegebenen Prozentzahlen sind Gewichtsist bekannt, daß durch Züchten eines nicht identifizier- Volumprozente,
ten Mikroorganismus in der Fermentationsflüssigkeit Beisüiel 1
Ribose-5-phosphat und geringe Mengen 5-Phospho-
Microorganisms are grown. After the fermentation has ended, the process described in the German patent 1,295,505 5-phospho-D-ribosyl-1-pyrophosphate in the manner described in the ren for the biotechnological production of D-ribose-5 examples by absorption on phosphate, with the Micrococcus glutamicus ATCC a suitable strongly basic ion exchanger and 15455 or Brevibacterium Ammoniagenes ATCC fractionated elution.
6872 is cultivated in a suitable nutrient medium. In the following examples, the implementation of the proposed and from J. Gen. Appl. Microbiol. 30 described method according to the invention.
(Tokyo), 9, pp. 457-8 (1963), CA. 61 (1964), 12349c, The percentages given are weight is known that by growing an unidentified volume percent,
th microorganism in the fermentation liquid example 1
Ribose-5-phosphate and small amounts of 5-phospho-
D-ribosyl-1-pyrophosphat angereichert werden können. 35 300 ecm eines sterilisierten wäßrigen Nährmediums, Ein zur industriellen Durchführung geeignetes Ver- das 2 °/„ Glucose, 1 °/0 Pepton, 1 °/0 Fleischextrakt, fahren zur biotechnischen Herstellung von 5-Phospho- 0,25 °/0 NaCl und 0,2 °/o Harnstoff enthielt, wurden D-ribosyl-1-pyrophosphat ist bisher nicht bekannt- in einem 2-1-Erlenmeyerkolben mit einer Kultur von geworden. Micrococcus glutamicus ATCC 14995 beimpft. Dann Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur 40 wurde 24 Stunden bei einem pH-Wert von 7,5 und Herstellung von 5-Phospho-D-ribosyl-l-pyrophosphat einer Temperatur von 28° C gezüchtet,
durch Züchten von D-Ribosephosphate bildenden Die so erhaltene Impfkultur wurde zum Beimpfen Mikroorganismen in einem assimilierbare Kohlen- des Fermentationsmediums verwendet. Das Fermentastoff- und Stickstoffquellen und anorganische Salze tionsmedium wurde mit 10 Volumprozent Impfkultur, enthaltenden Nährmedium, das Phosphationen in 45 bezogen auf die Menge des Fermentationsmediums, einer Menge von 0,2 bis 2,0 °/0 und Magnesiumionen in beimpft. Das verwendete Fermentationsmedium hatte einer Menge von 0,01 bis 0,2 °/0 enthält, dadurch ge- die folgende Zusammensetzung,
kennzeichnet, daß als D-Ribosephosphate bildende Saccharose 15°/
D-ribosyl-1-pyrophosphate can be enriched. 35,300 cc of a sterilized aqueous nutrient medium A for industrial implementation suitable procedure the 2 ° / "glucose, 1 ° / 0 peptone, 1 ° / 0 meat extract, drive for the biotechnological preparation of 5-phospho 0.25 ° / 0 NaCl and 0.2% urea contained, D-ribosyl-1-pyrophosphate is not previously known - in a 2-1 Erlenmeyer flask with a culture of become. Micrococcus glutamicus ATCC 14995 inoculated. Then the subject of the invention is now a process for 40 was grown for 24 hours at a pH of 7.5 and the production of 5-phospho-D-ribosyl-l-pyrophosphate at a temperature of 28 ° C,
by cultivating D-ribose phosphates forming The inoculum thus obtained was used for inoculating microorganisms in an assimilable charcoal fermentation medium. The Fermentastoff- and nitrogen sources and inorganic salts tion medium was mixed with 10 percent by volume inoculum containing nutrient medium containing phosphate ions in 45 based on the amount of the fermentation medium, an amount of 0.2 to 2.0 ° / 0 and magnesium ions in inoculated. The fermentation medium used had / contains an amount of 0.01 to 0.2 ° 0, Ge has the following composition by
indicates that as D-ribose phosphate forming sucrose 15% /
Mikroorganismen Micrococcus glutamicus ATCC /χτττ ^n η λο/Microorganisms Micrococcus glutamicus ATCC / χτττ ^ n η λο / 14995, Micrococcus glutamicus ATCC 14305, Esche- 50 ΚΗΡΟ ".'.'.". '.'.'.Υ.'.'.'.'. 0 8°/ 14995, Micrococcus glutamicus ATCC 14305, ash- 50 ΚΗΡΟ ". '.'.". '.'. '. Υ.'. '.'. '. 0 8 ° / richia coli ATCC 14621, Aerobacter aerogenes ATCC K HPO* 08 °/°richia coli ATCC 14621, Aerobacter aerogenes ATCC K HPO * 08 ° / ° 14304, Bacillus subtilis ATCC 14618 oder Brevibacte- MgSO- 7HO 6 60I 14304, Bacillus subtilis ATCC 14618 or Brevibacte- MgSO- 7HO 6 6 0 I rium ammoniagenes ATCC 15137 eingesetzt werden. Biotin4 2 30v/l°rium ammoniagenes ATCC 15137 can be used. Biotin 4 2 30v / l ° Das erfindungsgemäß erhältliche 5-Phospho-D-ribo- PeDton 0 2 °/The 5-phospho-D-ribo-PeDton obtainable according to the invention 0 2 ° / syl-1-pyrophosphat ist als biochemisches Reagens und 55 rr„cn 7ti ή n'nm°o/syl-1-pyrophosphate is used as a biochemical reagent and 55 rr „cn 7ti ή n'nm ° o / als Ausgangsmaterial fur die Herstellung von Nucleotiden wertvoll. pH-Wert: Eingestellt auf 7,3 vor der Sterilisationas a starting material for the production of nucleotides valuable. pH value: Adjusted to 7.3 before sterilization Das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Die Fermentation wurde unter Verwendung von 3 IThe fermentation used in the process of the invention was carried out using 3 l Nährmedium entspricht dem für die Herstellung von des Fermentationsmediums, die in einem 5-1-Fermen-Culture medium corresponds to that for the production of the fermentation medium, which is in a 5-1 fermentation D-Ribosephosphaten bekannten Nährmedium. Es ent- 60 tationsbehälter sterilisiert worden waren, als Submers-D-ribose phosphates known nutrient medium. Entation containers had been sterilized when submerged hält hierfür geeignete Mengen an Kohlenstoff quellen Züchtung unter Belüften und Rühren durchgeführt,holds suitable quantities of carbon sources for this purpose, cultivation is carried out with aeration and stirring, wie z. B. Glucose, Saccharose, Saccharide, Stärke, Während des Züchtens wurde der pH-Wert bei 7,0such as B. glucose, sucrose, saccharides, starch, During the cultivation the pH was at 7.0 Stärkehydrolysate, Melassen, Gluconate, Acetate usw., gehalten.Starch hydrolysates, molasses, gluconates, acetates etc. are kept. Stickstoffquellen, z. B. anorganische Stickstoffquellen Zu 2 1 des Filtrats, das nach dem Abtrennen derNitrogen sources, e.g. B. inorganic nitrogen sources to 2 1 of the filtrate, which after separating the wie Ammoniumsalze und Nitrate oder organische 65 Zellen von dem vergorenen Fermentationsmediumsuch as ammonium salts and nitrates or organic cells from the fermented fermentation medium Stickstoffquellen wie Harnstoff, Aminosäuren, Peptide nach einer Züchtungszeit von 48 Stunden bei 34°C er-Nitrogen sources such as urea, amino acids, peptides are created after a cultivation time of 48 hours at 34 ° C. und solche Stickstoffquellen enthaltenden Zuberei- halten worden war, wurde Calciumhydroxyd gegeben,and preparations containing such nitrogen sources, calcium hydroxide was given, tungen wie z. B. Pepton, Hefeextrakt, Fleischextrakt, und die abgeschiedenen anorganischen Phosphorver-services such as B. peptone, yeast extract, meat extract, and the separated inorganic phosphorus

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