Способ получения 1-ментола

 

О O И -С А "Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

iI 11420163

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (бl) Зависимый от патента (51) М. Кл. С 07с 35/12

С 12d 13/00 (22) Заявлено 22.07.70 (21) 1464369/31-16 (32) Приоритет 28.07.69 (31) 58961/б9 (33) (Япония)

Опубликовано 15.03.74. Бюллетень ¹ 10

Государственный комнте1

Соввта Мнннстров СССР по делам кзооретеннй и аткрытнй (53) УДК 615.45(088.8) Дата опубликования описания 18.09.74 (72) Авторы изобретения

Иносгрaíöû

Тацуо Морое, Сатохико Хаттори, Акира Комацу и 1Озо Ямагучи (Япония) Иностранная фирма

«Такасага Перфьюмери 1(о ЛТД» (Япония) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-МЕНТОЛА

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности.

Известен способ получения 1-ментола путем культивирования микроорганизмов из классов:

Candida, SaccharoInyces, Hansenula, Hhodotorula, Torulopsis Schizosaccharon1yces, Pichia, Sporobalom Debaryomyces, iuadsonia, Trichosporou, Brcttanomyces, Cryptococcuc, продуцирующих энзим, сложный эфир гидрол азы, в течение 48 час при 25 — 45 C с последующим добавлением эмульгированной ментил-ацетатной смеси, экстракцией этиловым эфиром, после чего эфир отгоняют и целевой продукт очищают, например с помощью хроматографии.

Целью предложенного изобретения является расширение сырьевой базы для получения

l-ментола.

Поставленная цель достигается тем, что для получения 1-ментола используют микроорганизмы из класса Яагс1па, Хосагйа, Mycrococcus, Alkaligenes, Pseudomonas, Brevibacterium, Acrobacter, АдгоЬас1ег1цп1, Achromobacter, Lactobacillus, Streptococcus, Clostridium, Flavobacterium, Mycobacterium, Arthrobacter, Пример. В колбу вносят 100 мл культуральной среды, содержащей 0,5 /p глюкозы, 0,5% кислого фосфата калия, 0,71р пентона и 0,5% дрожжевого экстракта и стерилизуют.

Затем содержимое колбы засевают Sarcina

aurantiaca 1АМ1059 и инкубируют при встряхивании (амплитуда вибрации б см, скорость

lб oo/ìèí) при 30 С в течение 24 час, добавляют эмульсию, состоящую нз 2 г смеси муравьиных эфиров изомсров dl-ментола (55,2",р dl-мен1плфОРмпата, 15,3", р dl-азомснтилфор»lia i a, 29,3", р dl-н«омсн п1лформиата и следы cll-нсопзомснтил форм ната) и 8 мл

2%-ного pacr»opa полив1шилового спнр1а в воде и смесь взбалгывают сщс 90 час. Затем

10 реакционную смесь экстрагируют гсксаном.

Получают 1,73 г продукта реакции, содержащего по данным газовой хроматографии 14,8 р

1-ментола и 0,4",p l-пзомснтола.

1,5 г продукта реакции растворяют в 30 мл

15 н-гексапа и раздсля1от на мснтол (0,21 г) и непрореагпровавшие эфиры на кремнеземе хроматографией. Мснтол перскрнсталлизовывают из нитромснтана и получают 0,13 г 1е ментола с z. пл. 41 "С (х) 5 =49, (C = — 1,5, этанол).

П р и м с р 2. 100 мл среды из примера 1 инокулируют Мicl ococcus à lants 1АМ 1314 и пос:lс ив к Оирования npll Взоал 1 ывапии при

25 30 C в тсчснпс 24 час 1обавляют 2 г смеси уксусных эфиров пзомсров di ìåíòoëa (с11-ментилацетат 55,2,р, dl-изомснтилацета г 15,3Рlð, dl-неомснтплацстат 29,3", р, следы dl-неоизоментилацегата). После встряхивания при той

30 же температуре в течение 72 час реакционный

420163

Содержание

I-метанола, %

Выход, r

Опыт

2

4

6

8

10

0,87

0,88

0,87

0,90

0,92

0,90

0,92

0,88

0,93

0,94

17,6

17,8

17,4

17,4

16,8

16,3

16,3

16,3

15,1

15,0

50

65 продукт отделяют от культуры центрифугированием. Выход продукта реакции составляет

1,81 г. С помощью газовой хроматографии показано наличие 13,4% 1-ментола и 0,09% 1изоментола. Продукт реакции обрабатывают, как в примере 1, и получают 0,2 г l-ментола. (<) D = — 49,8 (С = 5, этанол) .

П р им е р 3. В колбу загружают середу, содержащую 1,5% соевого порошка, 0,1% глюкозы и 0,2% дрожжевого экстракта и содержимое стерилизуют. Затем инокулируют AlcaIigens viscalactis 1061 IAM и инкубируют

24 час при 37 С. После удаления нерастворившегося вещества фильтрованием клеточное вещество собирают центрифугированием и суспендируют в 500 мл буферного раствора

0,1 моля фосфорной кислоты (рН 7,5). Затем добавляют 50 г смеси уксусных эфиров изомеров dl-ментола, такого же состава, как в примере 2, и после взбалтывания смеси при

37 С в течение 72 час продукт реакции собирают центрифугированием.

Выход продукта реакции составляет 44,3 г; по данным хроматографического анализа в нем содержится 23,4% 1-ментола и 6,8% 1-изоментола. Продукт реакции разделяют на 1ментол, 1-изоментол- (13,2 г) и непрореагировавшие эфиры с помощью хроматографии на кремнеземе. Ментол этерифицируют монохлоруксусной кислотой и перекристаллизовывают из метанола. Получают 11,5 г кристаллов монохлоруксусного эфира l-ментола, из которого после гидролиза получают 8,1 г кристаллов 1-ментола. (а) в =49,9 (C=5, этанол).

Пример 4. В ферментер загружают 5 л среды, содержащей 30% экстракта отрубей (полученного экстрагированием 1 ч. отрубей

5 ч. горячей воды), 0,5% пептона и 0,1% глюкозы; затем эту смесь стерилизуют. Инокулируют 250 мл культуральной жидкости

Pseudomonas fluorescens 1ЛМ 1057, инкубируют при 37 С (перемешивание при 250 об/мин, аэрация 2,5 л/мин). После инкубации в течение 24 час добавляют 500 мл пропионового эфира dl-ментола и инкубируют еще 9б час при перемешивании 0,5 л/мин. Перемсшивание прекращают и всплывший продукт реакции отделяют. Выход составляет 418 г, в продукте содержится 37,6% 1-ментола. Реакционный продукт разделяют на 1-ментол и непрореагировавшие эфиры хроматографичсски па кремнеземной колонке, Выход 1-ментола составляет 161 г (а) о = — 49,3 (С=-5, этанол).

П р им е р 5. В колбу вносят 500 мл среды из примера 1 и стерилизуют. Инокулируют

Brevibacterium helvorum IAM 1637; после инкубирования при 37 C в течение 24 час при взбалтывании клеточное вещество собирают центрифугированием и суспендируют в 100 мл буферного раствора О,1 моля фосфорной кислоты. Затем суспензию обрабатывают ультразвуком (22 кгц, 200 вт, 30 мин) при охлаждении ледяной водой. жидкость подвергают сильному центрифугированию для удаления нерастворимых ингредиентов и добавляют эмульсию 5 г смеси муравьиных эфиров dlментоловых изомеров из примера 1, эмульгированной в 25 мл 2%-ного водного раствора поливинилового спирта. После взаимодействия в течение 48 час при 30 С реакционный продукт экстрагируют эфиром. Выход продукта реакции составляет 4,8 г, анализ с помощью газовой хроматографии показал наличие

13,4% 1-ментола и 3,4% 1-изоментола. После хроматографирования на кремнеземной колонке для разделения 1-ментола и 1-изоментола от непрореагировавших эфиров, получают

0,5 г смеси 1-ментола с 1-изоментолом. Эту смесь превращают в монохлоруксусный эфир, который охлаждают до — 20 С и получают

0,41 г монохлоруксусного эфира l-ментола, который гидролизуют и получают 0,23 г 1-ментола с т. пл. 42,7 С (а) о = — 50,2 (С=1,5, этанол) .

П р и м с р б, 50 мл обработанной ультразвуком жидкости из примера 5 пропускают через колонку Ссфадекс-С-75 (диаметр 3,5 см, длина 75 см) для отбора эстеразы, которую затем концентрируют с помощью полупроницаемой мембраны и переводят в нерастворимую форму добавлением 5 г диэтиламиноэтилцеллюлозы; 2 г этого продукта суспецдируют в

50 мл буферного раствора 0,1 моля фосфорной кислоты и добавляют эмульсию эфира, Реакция продолжается 24 «ас, Эту операцию повторяют 8 раз, в каждом случае анализируя реакционную смесь с помощью газовой хроматографии и получают резульгаты, приведенные в таблице.

2 г продукта реакции, полученного в этом примере обрабатывают на хроматографической колонке с кремнеземом, как в примере 1, 20 о и получают 0,3 г l-ментола, (к) р = — 49.9 (С = 1,5, этанол).

Пример 7. В колбу загружают 100 мл среды того же состава, что и в примере 1, и проводят стерилизацию. Инокулируют La=tobacillus casei IFO 3425 и после инкубирования при взбалтывании при 37 С в течение

48 час добавляют смесь уксусных эфиров изомеров dl-ментола из примера 2. После взбалтывания еще в течение 72 час при той

420163

Предмет изобретения

45 Спосоо получеьп1я 1-ментола путем культивирования микроорганизмов, продуцирующих энзим, сложный эфир гидролазы, в течение

48 час при 25 — 45 С с последующим добавлением эмульгированной ментил-ацетатной смеси, экстракцией этиловым эфиром, отгонкой эфира и очисткой целевого продукта, о тл и ч а ю щ !1 и с я тем, что, с целью расширения сырьевой оазы, используют микроорганизмы из класса Sal cina, Uocardia, Мусгососспз, 55 All aligenes, Рзспс1оп!onas, Brevibacterium, Aегоbactcr, Agrobacierium, Achromobacter, 1 actobacillus, 51гeptococcus, Clostridium, Flavobacterium, МусоЬас1ег1пп, Arthrobacter.

С. Щенева

3. Тараненко

Коррек;орь1 A. Hèêîëàåâa и Л. Корогод

Заказ 2874 !6 Изд. № 1367 Тирани 06 1! одиисиое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 же температуре продукт реакции экстрагируют эфиром. Выход продукта реакции составляет 1,74 г; он содержит по газохроматографическому анализу 17,8% I-ментола, и 4,9%

l-изоментола. Продукт реакции обрабатывают, как в примере 3, и получают 0,12 г l-ментола. (а)й = — 49,7 (C=5, этанол), т. пл. 41,9"C.

lI p и мер 8. Опыт ведут, как в примере 7, но вместо I actobacillus casei IF0 3425 оерут

Streptococcus faecaIis AHV 1086. Выход продукта реакции составляет 1,83 г, газовой хроматографией устанавливают, что в продукте содержится 6,7% 1-ментола и 0,0",0 1-изоментола, Продукт реакции обрабагывают, как в примере 3, и получают 0,09 г I-ментола. (а)й = — 46,9 (С= I, этанол). т. пл. 41,5 С.

Пример 9. 500 мл среды состава из примера 1 инокулируют С1ойг1а!пгп сарго1сцгп

IАМ 19228 и смесь инкубируют при взбалтывапии при 30 С в течение 48 час. Добавля!от

20 г смеси капроновых эфиров изомсров dlментола (61% dl-ментилкапроата, 22 0 dl-изомептилкапроата и 17% dl-пеоментилка пров.! а) и продолжают взбалтывание в течение 96 1ас; затем да!от отстояться и собирают всплывший продукт реакции. Выход продукта реакции составляет 19,7 r, с помощью газовой хроматографии устанавливают наличие в нем 17,6,0

1-ментола и 4,9% 1-изоментола. Продукт реакции перегоняют с водяным паром и получают 3,9 г смеси 1-ментола и I-изомснтола (1ментол 79%, 1-изомснтол 21%). Смесь очищают, как в примере 5, и получают 2,3 г 1-мсн20 тола (а) о = — 49,9 (С=5, этанол).

Пример 10, 100 мл среды из примера 1 загружают в колбу и стсрилизу!от, затем инокулируют Гlavobacterium estегоaromaticus

IFO 3751 и после инкубирования со взбалтыванием при 37 С в течение Зб час добавляют

2 г палы!итинового эфира dl-ментола и взбалтывают еще 72 часа. Затем реакционную смесь экстрагируют эфиром и получают 1,91 г экстракта. Газохроматографический анализ показывает наличие 13,20 1-ментола. Этот экстракт перегоняют с водяным паром и выделяют в виде дистиллята l-ментол. Сырой 1-ментол перекристаллизовывают из нит !ометана и получают 0,14 г 1-ментола. (а) o = — 49,7 . (C=1, этанол), ". пл. 41,2=C.

Пример 11. 100 мл среды из примера 3 вносят в колбу и сгсрилизуют, затем инокулируют МусоЬас1сгшш phlei IFO 3158; после инкубирования при 37 С при взбалтывании в течение 36 час дооавляют 2 г лаурилового эфира изо;!epos dl-ментола из примера 1 и всю смесь взбалтывают еще 96 час. Затем реакциопц ю смесь экстрагируют эфиром и

Составитель

Редактор Л. Емельянова Текред получают 1,92 г экстракта. Газохроматографи !ес1 ий анализ показывает наличие 7,1% 1ментола и 0,01",0 1-изоментола. После обраоотки экстракта, как в примере 10, получают

5 0,23 г 1-ментола; (а) o = — 49,0 (С= 1, этанол), т. пл. 41,4 С.

П р и м с р 12. Среду из примера 1 инокулируют Arihrobacter simplex IАМ 1660 и инкуоируют прп 3; С в течение 48 час. Добавляют

10 4 г col-ме!г!пг!.;!!12!пстата и продолжают взбалтыванис сщс 96 час, затем некоторое время дают стоять и всплывший продукт реакции собирают. Выход 3,4 г. Полученный продукт перегоняют с водяным паром и получают

0,94 г кристаллического l-ментола. (а) o ——

= — 50,0 (С=5, этанол).

II р и м с р 13. По способу из примера 7, но заменив l actobacillus case! IFO 3425 íà Noсагйа оагп!пеп IАМ 0105 получают 1,8 г продукга реакц1ш, который состоит по газохроматогра<рическому анализу из 6,5% 1-ментола и 0,0% l-изомснтола, Продукт реакции обраоатывают, как в примере 3, и получают 0,08 r

1-ментола. (a) u = — 48,8 (С= l, этанол), 25

I1 р и м с р 14. I lî способу из примера 2, Но заменив М!сгососспв var!ants IАМ 1314 на

AclUbacLer cloacac IАМ 1134, получают 1,76 r

30 продукта реакции, в котором, по дшгпым газовой хром атогр !фии, содержится 13,8% 1ментола и 0,0 ;0 1-изомшггола. Гlродукт ðåàêцпи оораба!ывшот, как в примере 1, и получа1от 0,3 г l-ментола. ((x)o = — 49,9 (С=5, 35 этапол), II р и м с р 15. 110 способу пз примера 12, по заменив A! lh!obactc 61п1р1ех IАМ 1660 на

Agrobacteriun1 tume1acicns IАМ 1525, получао ют 0,87 г кристаллического 1-ментола (а) о

40 = — 48 8= (С=5, этанол).