Procedimiento de producción de glucósidos de derivados de acrilato que emplean polisacáridos y glicosidasas o glicosiltransferasas.
Un procedimiento de producción de un glicosilo etilénicamente insaturado de fórmula I**Fórmula**
en la que
Y e Y' son independientemente H,
o un monosacárido o un oligosacárido lineal o ramificado que comprende de 2 a 12 unidades de monosacárido, en la que al menos uno de Y e Y' es distinto de H;
m es un número entero de 0 a 3;
A es alquileno C2-20 o -R6-O-[-R6-O-]x-alquileno C2-20;
X se selecciona del grupo que consiste en -O-, -NH- y -NR5-,
R3 se selecciona del grupo que consiste en -H, y alquilo C1-10;
R4 se selecciona del grupo que consiste en -H, -COOH y -COO-M+;
R5 es alquilo C1-10;
R6 es -C2H4- o -C3H6-;
M+ se selecciona del grupo que consiste en Li+, Na+, K+ y NH4 +; y
x es un número entero de 0 a 200;
que comprende hacer reaccionar un compuesto etilénicamente insaturado de fórmula II
con un polisacárido que comprende 10 o más unidades de monosacárido en presencia de una glicosidasa o una glicosiltransferasa.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/062780.
Solicitante: BASF SE.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.
Inventor/es: KELLER, HARALD, LOOS,KATJA, KLOOSTERMAN,WOUTER.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C07H99/00 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07H AZUCARES; SUS DERIVADOS; NUCLEOSIDOS; NUCLEOTIDOS; ACIDOS NUCLEICOS (derivados de ácidos aldónicos o sacáricos C07C, C07D; ácidos aldónicos, ácidos sacáricos C07C 59/105, C07C 59/285; cianohidrinas C07C 255/16; glicales C07D; compuestos de constitución indeterminada C07G; polisacáridos, sus derivados C08B; ADN o ARN concerniente a la ingeniería genética, vectores, p. ej. plásmidos o su aislamiento, preparación o purificación C12N 15/00; industria del azúcar C13). › ESTEROIDES.
- C08B37/00 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08B POLISACARIDOS; SUS DERIVADOS (polisacáridos que contienen menos de seis radicales sacáridos unidos entre sí por enlaces glucosídicos C07H; procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas C12P 19/00; producción de celulosa D21). › Preparación de polisacáridos no previstos en los grupos C08B 1/00 - C08B 35/00; Sus derivados (celulosa D21).
- C12P19/04 C […] › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA. › C12P PROCESOS DE FERMENTACION O PROCESOS QUE UTILIZAN ENZIMAS PARA LA SINTESIS DE UN COMPUESTO QUIMICO DADO O DE UNA COMPOSICION DADA, O PARA LA SEPARACION DE ISOMEROS OPTICOS A PARTIR DE UNA MEZCLA RACEMICA. › C12P 19/00 Preparación de compuestos que contienen radicales sacárido (ácido cetoaldónico C12P 7/58). › Polisacáridos, es decir, compuestos que contienen más de cinco radicales sacárido unidos entre ellos por enlaces glucosídicos.
- C12P19/18 C12P 19/00 […] › preparados por acción de una transferasa glicosílica, p. ej. alfa-, beta- o gamma-ciclodextrinas.
PDF original: ES-2482610_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento de producción de glucósidos de derivados de acrilato que emplean polisacáridos y glicosidasas o glicosiltransferasas La invención se refiere a un procedimiento de producción de un glicósido etilénicamente insaturado haciéndo reaccionar un compuesto etilénicamente insaturado con un polisacárido en presencia de una glicosidasa o una glicosiltransferasa.
Los polímeros que comprenden restos de azúcar (copolímeros sacarídicos) pueden compartir propiedades típicas de los sacáridos, tales como una buena solubilidad en agua, una alta estabilidad de los electrolitos, estabilidad coloidal en agua caliente, fuerte interacción con superficies tales como el algodón y ausencia de toxicidad. Estas propiedades específicas permiten diferentes aplicaciones para dichos polímeros. Por tanto, es de gran interés el desarrollo de procedimientos rentables de producción de copolímeros sacarídicos muy definidos y sus respectivos monómeros. Dichos monómeros pueden ser glicósidos etilénicamente insaturados polimerizables que se obtienen mediante el acoplamiento glicosídico de un sacárido y un alcohol etilénicamente insaturado. La síntesis de dichos glicósidos supone varios retos. Hay muchas posibilidades de formación de isómeros posicionales, en los que diferentes grupos hidroxilo del sacárido se ven involucrados en la formación de enlaces. Además, existe la posibilidad de que se produzca la formación de diferentes formas anoméricas. La síntesis química de la mayoría de monómeros portan restos de azúcar, por tanto, en general, no es factible y produce malos rendimientos del monómero deseado.
La aplicación de enzimas se ha considerado un enfoque alternativo para la producción de monómeros glicosídicos. En contraste con la síntesis química, las reacciones de azúcares no protegidos catalizadas por enzimas por lo general producen un producto estructuralmente mucho más homogéneo debido a su alta estereoselectividad.
En general se usan dos enfoques para la síntesis enzimática de glicósidos: la hidrólisis inversa controlada termodinámicamente y la transglicosilación controlada cinéticamente. Enfoques para el uso de glicosidasas, que catalizan la hidrólisis in vivo de glicósidos, para la síntesis de glicósidos mediante hidrólisis inversa han sido descritos, por ejemplo, por I. Gill y R. Valivety (Angew. Chem. Int. Ed. 39 (21) :3804-3808, 2000) . La transferencia de unidades glicosilo a compuestos distintos del azúcar con grupos hidroxilo primarios mediante transglicosilación catalizada enzimáticamente ha sido mostrada, por ejemplo, por S. Matsumura y col. (Makromol. Chem., Rapid Commun. 14:55-58, 1993) .
El documento de YORK, W.S. & HAWKINS, R.: "Preparation of oligomeric Ã?-glycosides from cellulose and hemicellulosic polysaccharides via the glycosyl transferase activity of a Trichoderma reesei cellulase" (GLYCOBIOLOGY, vol. 10, nº 2, 2000, páginas 193-201) desvela un procedimiento de producción de alquil glicósidos que comprende hacer reaccionar un alcohol aceptor con el polisacárido xiloglucano en presencia de la glicosidasa celulasa.
El documento de patente EP 0 394 496 A1 (31 de octubre de 1990; NIPPON FINE CHEMICAL CO., LTD.) desvela un procedimiento de producción de un glicósido etilénicamente insaturado maltotriosil etoxietil metacrilato que comprende hacer reaccionar químicamente el compuesto etilénicamente insaturado dietilenglicol metacrilato con metil D-maltotriósido.
Los polisacáridos, tales como la celulosa o el almidón, son baratos y están disponibles fácilmente. Por tanto era un objeto de la presente invención desarrollar un procedimiento de producción de glicósidos etilénicamente insaturados usando polisacáridos como fuente de unidades glicosilo.
Así, la presente invención proporciona un procedimiento de producción de un glicósido etilénicamente insaturado de fórmula I
** (Ver fórmula) **
en la que
Y e Y' son independientemente H, o un monosacárido o un oligosacárido lineal o ramificado que comprende de 2 a 12 unidades de monosacárido, en la que al menos uno de Y e Y' es distinto de H; m es un número entero de 0 a 3; A es alquileno C2-20 o -R6-O-[-R6-O-]x-alquileno C2-20;
X se selecciona del grupo que consiste en -O-, -NH-y -NR5-, R3 se selecciona del grupo que consiste en -H, y alquilo C1-10; R4 se selecciona del grupo que consiste en -H, -COOH y -COO-M+; R5 es alquilo C1-10; R6 es -C2H4-o -C3H6-;
M+ se selecciona del grupo que consiste en Li+, Na+, K+ y NH4+; y x es un número entero de 0 a 200;
que comprende hacer reaccionar un compuesto etilénicamente insaturado de fórmula II
** (Ver fórmula) **
con un polisacárido que comprende 10 o más unidades de monosacárido en presencia de una glicosidasa o una 15 glicosiltransferasa.
En realizaciones preferidas, Y' es H e Y es un monosacárido, o un oligosacárido lineal o ramificado que comprende de 2 a 12 unidades de monosacárido.
En realizaciones preferidas, Y es
** (Ver fórmula) **
en la que R7 es -H o un radical de fórmula IV:
** (Ver fórmula) **
en la que en unidades de monosacárido periféricas R7 es H. Definiciones El término "monosacárido" como se usa en el presente documento se refiere a una sola unidad de un polihidroxialdehído que forma un hemiacetal intramolecular, cuya estructura incluye un anillo de seis miembros de
cinco átomos de carbono y un átomo de oxígeno. Los monosacáridos pueden estar presentes en diferentes formas diasteroméricas, tales como anómeros α o Ã?, e isómeros D o L. Un "oligosacárido" consiste en cadenas cortas de unidades de monosacáridos unidas covalentemente. Los oligosacáridos comprenden disacáridos que incluyen unidades de dos monosacáridos, así como trisacáridos que incluyen unidades de tres monosacáridos. Un "polisacárido" consiste en cadenas largas de unidades de monosacárido unidas covalentemente.
El término "enlace glicosídico" o "unión glicosídica" es un tipo de unión o enlace químico formado entre el grupo hidroxilo anomérico de un sacárido o derivado de sacárido (glicona) y el grupo hidroxilo de otro sacárido o de un compuesto orgánico no sacarídico (aglicona) tal como un alcohol. El extremo reductor del di-o polisacárido se encuentra hacia el último carbono anomérico de la estructura, y el extremo terminal está en dirección opuesta.
Un procedimiento "catalizado enzimáticamente" o "biocatalítico" como se usa en el presente documento significa que dicho procedimiento se lleva a cabo bajo la acción catalítica de una enzima, en particular de una glicosidasa o una glicosiltransferasa. El procedimiento se puede llevar a cabo en presencia de dicha glicosidasa o glicosiltransferasa en forma aislada (purificada, enriquecida) o en bruto.
El término "glicosidasa" también incluye variantes, mutantes o partes enzimáticamente activas de glicosidasas.
Asimismo, el término "glicosiltransferasa" también incluye variantes, mutantes o partes enzimáticamente activas de glicosiltransferasas.
Las cantidades catalíticas de enzima se expresan en "U" ("Unidad" o "unidad") , en la que 1 U equivale a la cantidad de enzima que cataliza la reacción de 1 μmol de sustrato por minuto en condiciones específicas (por lo general 37 º C y pH 7, 5) . Así, por ejemplo, 10 U de glicosidasa equivalen a una cantidad catalítica de enzima necesaria para la reacción de 10 μmol de sustrato sacarídico por minuto. Las cantidades catalíticas de amilasa maltogénica se pueden expresar en "UNAM" (unidad de nueva amilasa maltogénica) , en la que 1 UNAM equivale a la cantidad catalítica de enzima necesaria para la reacción de 1 μmol de maltotriosa por minuto en condiciones estándar (10 mg/ml de maltotriosa, 37 º C, pH 5, 0, tiempo de reacción de 30 minutos) . La cantidad catalítica de una enzima se puede determinar por procedimientos muy conocidos en la técnica.
El término "alquilo" comprende radicales alquilo C1-10 que son radicales lineales o ramificados que tienen entre 1 y 10 átomos de carbono. Sus ejemplos incluyen metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, 2-butilo, isobutilo o terc-butilo, pentilo, 1-metilbutilo, 2-metilbutilo, 3-metilbutilo, 2, 2-dimetilpropilo, 1-etilpropilo, hexilo, 1, 1-dimetilpropilo, 1, 2dimetilpropilo, 1-metilpentilo, 2-metilpentilo, 3-metilpentilo, 4-metilpentilo, 1, 1-dimetilbutilo, 1, 2-dimetilbutilo, 1, 3dimetilbutilo, 2, 2-dimetilbutilo, 2, 3-dimetilbutilo, 3, 3-dimetilbutilo, 1-etilbutilo, 2-etilbutilo, 1, 1, 2-trimetilpropilo, 1, 2, 2trimetilpropilo, 1-etil-1-metilpropilo, 1-etil-2-metilpropilo, heptilo, octilo, nonilo, y decilo, así como sus isómeros constitutivos tales como 2-etilhexilo.
El término... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento de producción de un glicosilo etilénicamente insaturado de fórmula I
** (Ver fórmula) **
en la que Y e Y' son independientemente H, o un monosacárido o un oligosacárido lineal o ramificado que comprende de 2 a 12 unidades de monosacárido, en la que al menos uno de Y e Y' es distinto de H; m es un número entero de 0 a 3; A es alquileno C2-20 o -R6-O-[-R6-O-]x-alquileno C2-20; X se selecciona del grupo que consiste en -O-, -NH-y -NR5-, R3 se selecciona del grupo que consiste en -H, y alquilo C1-10; R4 se selecciona del grupo que consiste en -H, -COOH y -COO-M+; R5 es alquilo C1-10; R6 es -C2H4-o -C3H6-; M+ se selecciona del grupo que consiste en Li+, Na+, K+ y NH4+; y x es un número entero de 0 a 200;
que comprende hacer reaccionar un compuesto etilénicamente insaturado de fórmula II
** (Ver fórmula) **
con un polisacárido que comprende 10 o más unidades de monosacárido en presencia de una glicosidasa o una glicosiltransferasa.
2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el polisacárido es un compuesto de fórmula III:
** (Ver fórmula) **
en la que R7 es -H o un radical de fórmula VI:
** (Ver fórmula) **
en la que en unidades de monosacárido periféricas R7 es H y n es tal que el número de unidades de monosacárido englobadas por las unidades recurrentes en los corchetes es de 10 o superior.
3. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que Y' es H.
4. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que A es alquileno C2-6; X es -O-; y R3 es -H, o -CH3;
5. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que m es 1; e Y se selecciona del grupo que consiste en monosacáridos, disacáridos y trisacáridos.
6. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la glicosidasa se selecciona del grupo que consiste en amilasas, celulasas, glicosidasas y galactosidasas.
7. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la glicosiltransferasa se selecciona del 15 grupo que consiste en ciclomaltodextrina glucanotransferasas.
8. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el polisacárido se selecciona del grupo que consiste en almidón, amilosa, amilopectina, celulosa, y sus mezclas.
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