176598. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 6-aminopenicillán-sav előállítására penicillinek enzimatikus dezacilezésével
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 176598 Q Bejelentés napja : 1977. XI. 25. (Pl—605) Nemzetközi osztályozás : C 12 D 9/06 Elsőbbsége: Amerikai Egyesült Államok: 1976. XI. 26. (745,212) ORSZÁGOS Közzététel napja: 1980. VIII. 28. TALÁLMÁNYI- ' ’11 HIVATAL Megjelent: 1981. IX. 30. Feltalálók : Hamsher James J., vegyész, Gales Ferry, Connecticut, Lozanov Merrill, mérnök, East Lyme, Connecticut, Amerikai Egyesült Államok Szabadalmas: Pfizer Inc., New York, N. Y., Amerikai Egyesült Államok Eljárás 6-aminopenicillán-sav előállítására dezacilezésével penicillinek enzimatikus 1 A találmány tárgya penicillinek enzimatikus dezacilezése fi-aminopenicillánsavvá. A 6-aminopenicillán-sav, melyet általában 6-APA rövidítéssel jelölnek, a szintetikus penicillin-gyártás közbenső terméke, és többek között penicillinek dezacilezésével állítják elő. Az átalakítás történhet kémiai vagy biokémiai módszerrel. A vegyi átalakítás, melyet például a 3.499.909 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás ismertet, a többlépcsős eljárás miatt hátrányos, mivel alacsony hőmérsékleten, különleges készülékekben történik, így energiaigényes. A biokémiai átalakítás penicillinaciláz vagy penicillinamidáz enzim segítségével történik. A 3.260.653 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint az enzimaktivitást bizonyos baktériumok vagy baktériumkivonatok biztosítják. Ez az eljárás azért nem teljesen kielégítő ipari méretekben, mivel az enzim és/vagy mikroorganizmus sejtek a terméket szennyezik, ezért a termék tisztításakor el kell távolítani azokat, és az enzim csak egyszer használható. A termék szennyeződésének és a rossz enzimhasznosításnak a problémáját a 3.953.291 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás lényegében megoldja immobilizált penicillinamidáz-termelő mikroorganizmus-sejtekkel. Ez az immobilizált sejteket használó eljárás is alacsony termelékenységű, mivel a szakaszos eljárásnál a nem-folyamatos termelés, és az immobilizált sejtanyag ismételt kezelése nehézkes, ugyanakkor az oszlopon történő eljárásnál nehézkes a pH szabályozása is, és az optimálisnál kisebb az enzimhasznosítás. 2 A 3.694.314 és 3.817.832 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás vékonyágyas mikrobasejt katalizátor alkalmazását a glükózból fruktózzá történő folyamatos izomerizációnál ismerteti. A szabadalmi le- 5 írás szerint a vékony katalizátorágy minimálisra csökkenti a katalizátoron a nyomásesést, a kívánt konverziófokot pedig több egymás után használt katalizátorágyon, vizes anyagárammal. Azt találtuk, hogy a penicillinek könnyen és egyszerűit) en átalakíthatok 6-APA-vá, ha a vizes penicillin-oldatot szemcsés penicillinaciláz katalizátort tartalmazó vékony katalizátorágyon vezetjük át, meghatározott hőmérsékleten és pH-nál. Ennek megfelelően a jelen találmány tárgya penicillinek enzimatikus átalakítása 6-APÁ-vá. 15 Az eljárás a penicillin vizes oldatának recirkuláltatásával történik egy, legfeljebb 6 cm mély szemcsés, immobilizált penicillinacilázt tartalmazó katalizátorágyon. Az átfolyás sebessége legalább 0,4 ágytérfogat percenként, a konverzió hőmérséklete 15 és 45 °C között van, 20 a pH 6,5 és 9 között, és a recirkulációt addig folytattuk, míg a penicillin nagy része átalakult 6-APÁ-vá. A penicillin előnyösen kálium penicillin G, az ágy mélysége 2—3 cm, a szemcsés katalizátor Proteus rettgeri immobilizált sejteket tartalmaz, a hőmérséklet 35—40 °C kö- 25 zött van, a pH pedig 7,5 és 8,2 között. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy az anyagnak a szemcsés vékony katalizátorágyon történő gyors recirkuláltatásával a penicillin konverziót lényegesen növeljük, mivel kiküszöböljük a folyamatos oszlopos 30 dezacilezésnél eddig megoldatlan pH és átfolyás szabá-176598
