JPH06505403A

JPH06505403A - ポリ−β−ヒドロキシオクタン酸を収得する方法

Info

Publication number: JPH06505403A
Application number: JP5509757A
Authority: JP
Inventors: オーレイェ，　エリク
Original assignee: Firmenich SA
Current assignee: Firmenich SA
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1994-06-23
Also published as: EP0569569A1; WO1993011656A1; US5422257A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ポリ−β−ヒドロキシオクタン酸を収得する方法技術分野本発明は、有機合成の分野に関する。特に、その目的は、式：％式％）の繰り返し単位で形成されたポリマーであるポリ−β−ヒドロキシオクタン酸の新規製法であり、この方法では、前記酸を良好な収率で、かつポリマーの重大な分解なしで製造することができる。

本発明の方法は、ポリ−β−ヒドロキシオクタン酸を、有機溶剤を用いて、それを含有するバクテリアの培養液から抽出する方法に基づく。

先行技術ポリ−ヒドロキシアルカン酸は、バクテリアのあるきまった科の中に見出すことのできる貯蔵化合物である。細胞が、その中の栄養素の一つが増殖抑制性である炭素富裕培地中で増殖する場合に、これらの酸は、細胞質溶液中に凝集体の形で堆積する。

これらの酸の抽出の幾つかの方法は、文献中に記載されていた。これらは、特に、ポリ−β−ヒドロキシブタン酸又はポリ−β−ヒドロキシオクタン酸の製造に関しており、これらのために、冷乾燥を経て、特に凍結乾燥により得られた細胞から出発して、塩素化溶剤、例えばクロロホルム又は塩化メチレンにより抽出することが示唆されていた。そのような方法の例は、Ａｐｐｌ　、　Ｅｎｖ　１ｒｏｎ、Ｍ　１ｃｒｏｂｉｏ　ｌ　、　、　５５　（１９８９）　、　１９４９；Ａｐｐ　１．　Ｅｎｖｉｒｏｎ、Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ、、５４（１９８８）、１９７７及びＡｐｐｌ、Ｅｎｖｉｒｏｎ、Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ、　、４５（１９８３）、　７１に記載されている。

凍結乾燥されたバイオマスへの塩素化溶剤の使用は、２個の主要な不都合に直面する。一方では、そのような溶剤は、大規模工業的操作では、環境保護の明白な理由のため、できるだけ避けねばならず、他方、凍結乾燥法は、特に高価である。

且豆立ｌ蓋本発明は、この問題に新規の解決をもたらす。その一般原則として、本発明の方法は、適切な栄養培地中で増殖する特定のバクテリアに存する。発酵後に、引き続いてバクテリアを、通常の技術、例えば遠心分離により分離し、かつこのようにして得られた湿ったバイオマスをアセトン又はインプロパツール又は先行技術から公知の任意の他の脱水溶剤中に懸濁させる。従って、分離後に、まだ湿っているバイオマスを、均一な懸濁液が得られる迄、選択された懸濁有機溶剤中で撹拌する。＠濁液からの固体細胞物質の分離は、慣用法、例えばデカンテーション、濾過又は遠心分離により実施する。ブフナー（Ｂｕｅｃｈｎｅｒ）濾過器による単純瀘過により、既に乾燥粉末の形のバクテリア細胞を分離する。引き続く乾燥は、分離された固体を空気へ直接曝すことにより、随意に実施することができる。

ポリ−β−ヒドロキシオクタン酸は、無水アセトンに完全に溶解するが、たとえ非常に小量でも、水の存在は、ポリマーを全く不溶にすることは注目すべきである。

ポリ−β−ヒドロキシオクタン酸の抽出は、次の群により限定された非塩素化有機溶剤中で行う：アセトン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、ジエチルケトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル及びテトラヒドロフラン、アセトン又はテトラヒドロフランを使用するのが有利である。水平性で、これらの溶剤は、室温で単純に撹拌することにより得られたポリマーを完全に溶解することを可能にする。アセトン又はテトラヒドロフランに関する乾燥細胞の質量の相対的割合は、約７．５〜１５％（重量／容量）に包含される。

得られた懸濁液の濾過及び分離された透明溶液の蒸発により、所望の生成物が、本質的にポリ−β−ヒドロキシオクタン酸からなる半透明なポリマーフィルムの形で、最後に得られる。

前記したように、ポリ−β−ヒドロキシアルカン酸の細胞内形成は、非常に多数のバクテリア科で観察された。特に、作用物質の一つが増殖抑制性である、栄養培地中でのシュードモナス属のバクテリアの発酵は、ポリ−β−ヒドロキシオクタン酸の形成を生じさせる。

そのようなバクテリア培養液は、供託所、例えばＡＴＣＣ（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｔｙｐｅ　Ｃｕ１ｔｕｒｅ　Ｃｏ１１ｅｃｔｉｏｎ、Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ。

Ｍａｒｙｌａｎｄ、ＵＳＡ）又はＤ　Ｓ　Ｍ（Ｄｅｕｔｓｃｈｅ　Ｓａｍｎｌｕｎｇ　ｖａｎ　Ｍｉｋｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｅｎ、　Ｇｏｅｔｔｉｎｇｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）で得ることができる。特に、本発明の方法では、次の株の１つからのバクテリアを使用した：シュードモナス・オレオボランス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｏｌｅｏｖｏｒａｎｓ）ＡＴＣＣ２９３４７、シュードモナス　ｓｐ。

ＤＳＭ１６５０及びシュードモナス・シトロネロニス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｃｉｔｒｏｎｅｌｌｏｎｉｓ）　Ｄ　Ｓ　Ｍ　５０３３２゜発酵を、連続培養法、例えばケモスタットにより、栄養剤の溶液を発酵培地に添加することにより実施する場合、希釈率は、形成されるポリ−β−ヒドロキシオクタン酸の収率に決定的影響をおよぼすことが観察された。従って、約０．０５０〜０．１００ｈ６’に包含される希釈率で、当該酸は、乾燥細胞物質１００部に対して１４〜２１重量部の割合で得られた。この収率は、より高い希釈率では、迅速に減少する。

従って、本発明は、その中で栄養剤の１つが増殖抑制性である、炭素富裕栄養溶液中で増殖する場合に、前記酸を蓄積できるバクテリアの好気的発酵によりポリ −β−ヒドロキシオクタン酸を収得する方法にも関し、この方法は、栄養溶液を、約０．０５０〜０．１ｏｏｈ−１に包含される希釈率を保持するような方法で、培養液に添加し、次いでバイオマスを培養基から分離し、分離されたバイオマスをアセトン又はインプロパツール又は任意の他の公知脱水溶剤中に懸濁させ、得られた＠濁液を濾過し、固体乾燥バイオマスを次の群：アセトン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、ジエチルケトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル及びテトラヒドロフランから選択された不活性有機溶剤と接触させ、固体物質を、得られた懸濁液から分離し、かつ最後に、生じた透明溶液を蒸発させることを特徴とする。

本発明を更に詳細に、次の例により説明するが、ここで温度は、摂氏の度で示し、かつ略語は、技術上慣用の意味を有する。

ｉ± この例に適用される特別な発酵条件は、文献中に記載のものに票似している。しかしながら、後述するように、反応は、定常状態の条件下で実施し、従って一定バイオマス濃度を用いる。シュードモナス　Ｓｐ。

ＤＳＭ１６５０株のバクテリアは、ｐＨ７，０、温度３２°に調整している好気的条件下で増殖した。発酵を２１ケモスタツト中で、増殖抑制性含窒素培地中で実施し、この培地の組成は、次のとおりであった（蒸留水１１に対して表わされた割合）。

オクタン酸　１５．１２ｇＮＨ４Ｃｌ　１．７５ｇＫｚ　ＨＰ　Ｏ４４、４０ｇＫＨ，Ｐｏ、　３．４０ｇＭｇ５Ｏ，−７Ｈ，Ｏ２，７０ｇＮａ：ＳＯａ　２．００ｇＨＣｌ中のオリゴ−成分溶液中　２．５ｍｌ傘この溶液は、次の組成を有した（ＩＮ　ＭＣＩ　１１に対して表わされた割合）：［ｇコＦｅ５０．・７Ｈ，Ｏ２，７８ＭｎＣＩ＝　・４Ｈｒ０　１．９８ＣｏＳ○４・７Ｈ□０　２．８１Ｃａ　Ｃｌｘ　・２　Ｈｚｏ　１　、６７Ｃｕ　Ｓ　Ｏ＝　・５　Ｈ２００、１４ＺｎＳＯ，−７Ｈ，００，２９この栄養溶液を、希釈率を０．０８５ｈ”の値に保持するような方法で、発酵培地に添加した。定常状態、即ちバイオマス一定濃度及び炭素及び窒素の完全な消費に達した後に、細胞物質は、貯蔵器中に貯蔵し、その後、遠心分離（３０分）し、脱塩水で洗浄し、再び遠心分離した。培養液２１から回収された湿った物質（５１，５ｇ）は、インプロパツール２５０ｍ１中に懸濁させ、均一な懸濁液が得られる迄室温で撹拌し、次いでプフナータイプの濾過器により濾過して、乾燥細胞物質１２．４ｇが、空気乾燥後に得られた。この乾燥物質をアセトン１５５ｍ１中に懸濁させ、室温で１時間撹拌し、次いで濾過した０次いで透明濾液を大気下で蒸発させて半透明ポリマーフィルム２．４３ｇが得られた。ポリマー中の細胞物質の含有量は、ポリマーのメタツリシスにより得られたβ−ヒドロキシオクタン酸メチルエステルのガスクロマトグラフィーにより決定した［例えばＡｐｐｌ、Ｅｎｖｉｒｏｎ、Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ、５４（１９８８）　、　１９’７７参照］、ポリマーの割合は、２０重量％に達した。

夕１２乾燥バイオマスは、先の例中に記載の方法に従って得られた。このバイオマス１２．６ｇをアセトン１２６ｍ１中に！！！濁させ、室温で３時間撹拌し、次いで懸濁液を濾過した。透明濾液を減圧下で、４０”　を超えない温度で蒸発させて、ポリマー２．６３ｇを回収した。ポリマーの分子量をマクロモレキュラー・ヘミ（Ｍａｋｒｏｍｏｌｅｋｕｌａｒｅ　Ｃｈｅｍｉｅ）　１７６　（１９７５）　、２６５５による次式により計算した：ＭＷ＝２．１１・１０２・［η］１１０°７４ここで、ＭＷは、分子量を表わし、［η］は、ブルックフィールドデジタル粘度計により３０°で測定された固有粘度と定義する。ポリマーは、シクロヘキサノン中に異なる濃度で可溶性であった。他の実験を、アセトン以外の溶剤、例えばメチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、ジエチルケトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、ジエチルエーテルなお父ジイソプロピルエーテル中に乾燥バイオマスをＷＩ濁させることにより実施した。同様の結果が、シュードモナス　ｓｐ、ＤｓＭ１６５０以外の株の発酵によっても得られた。従ってシュードモナス・オレオボランスＡＴＣＣ２９３４７及びシュードモナス・シトロネロニスＤＳＭ５０３３２を使用した。

−例」− 乾燥バイオマスは、例１に記載の方法により得られた。栄養溶液は、次の組成を有した（蒸留水１１に対して表わされた割合）。

オクタン酸　１５．１２ｇＮＨ，Ｃ１１，９２ｇＫＩＨＰＯ４４，４０ｇＫＨ，Ｐｏ、　３．４０ｇＭｇ５Ｏ，・７Ｈ，ＯＬ、５０ｇＮａ、Ｓｏ、　２．００ｇＨＣｌ中のオリゴ−成分溶液中　５．０ｍｌ皐この溶液は、次の組成を有した（ＩＮ　ＨＣＩ　１１に対して表わされた割合）：［ｇ］Ｆｅ５０．−７Ｈ，Ｏ２，７８Ｍｎ　ＣＩ＝　・４　Ｈ２Ｏ１，９８ＣｏＳＯ４・７Ｈ，０２，８１ＣａＣ１：・　２Ｈ，０１，６７ＣｕＳ○、・　５Ｈ！○　ｏ、１４ＺｎＳＯ，−７Ｈ：Ｏｏ、２９栄養溶液を、次表に記載の値に希釈率を保持するように、発酵培地に添加することにより、例１に示されたようにして操作した。このようにして、ポリ−β−ヒドロキシオクタン酸が、細胞物質中のポリマーの含有量として、示され、表わされた割合で得られた。

（１）希釈率（２）ポリ−β−ヒドロキシオクタン酸口重量部コ

Claims

【特許請求の範囲】

１．ポリ−β−ヒドロキシオクタン酸を、前記酸を合有し、かつ栄養素の１つが増殖抑制性である炭素富裕培地中の、好気的条件下での、バクテリア発酵により得られたバイオマスを、有機溶剤を用いて、抽出することにより収得する際に、前記転燥形のバイオマスを次の群：アセトン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、ジエチルケトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル及びテトラヒドロフランから選択された不活性有機溶剤と接触させ、固体物質を、得られた懸濁液から分離し、かつ生じた透明溶液を最後に蒸発させることを特徴とする、ポリ−β−ヒドロキシオクタン酸を収得する方法。
２．アセトンに対する乾燥バイオマスの割合は、約７．５〜１５％（重量／容量）に包含される、請求項１記載の方法。
３．テトラヒドロフランに対する乾燥バイオマスの割合は、約７，５〜１５％（重量／容量）に包含される、請求項１記載の方法。
４．バイオマスは、シュードモナス属のバクテリアの発酵により得られる、請求項１記載の方法。
５．バイオマスは、次の株：シュードモナス・オレオポランスＡＴＣＣ２９３４７、シュードモナス　ｓｐ・ＤＳＭ１６５０及びシュードモナス・シトロネロニスＤＳＭ５０３３２のうちの１つに属するバクテリアの発酵により得られる、請求項４記載の方法。
６．バイオマスは、湿った細胞物質にアセトン又はイソプロパノールを添加し、引き続いて濾過し、かツ分離された固体物質を空気で転燥させることにより得られる乾燥細胞物質から形成される、請求項１記載の方法。
７．そのなかの栄養素の１つが増殖抑制性である、炭素富裕栄養溶液中で培養される場合に、前記酸を蓄積できるバクテリアを好気的に発酵させて、ポリ−β− ヒドロキシオクタン酸を収得する際に、栄養油液を、約０．０５０〜０．１００ｈ−１に包含される希釈率を保持するような方法で、培養液に添加し、次いでバイオマスを培養基から分離し、分離されたバイオマスをアセトン又はイソプロパノール中に懸濁させ、得られた懸濁液を濾過し、転燥バイオマスを次の群：アセトン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、ジエチルケトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル及びテトラヒドロフランから選択された不活性有機溶剤と接触させ、固体物質を得られた懸濁液から分離し、かつ最後に、生じた透明溶液を蒸発させることを特徴とする、ポリ−β−ヒドロキシオクタン酸を収得する方法。