DE10142014B4 - Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin Download PDFInfo
- Publication number
- DE10142014B4 DE10142014B4 DE10142014A DE10142014A DE10142014B4 DE 10142014 B4 DE10142014 B4 DE 10142014B4 DE 10142014 A DE10142014 A DE 10142014A DE 10142014 A DE10142014 A DE 10142014A DE 10142014 B4 DE10142014 B4 DE 10142014B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stage
- mmol
- phospholipase
- phosphatidylserine
- phospholipid
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- TZCPCKNHXULUIY-RGULYWFUSA-N 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoserine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP(O)(=O)OC[C@H](N)C(O)=O)OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC TZCPCKNHXULUIY-RGULYWFUSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- ZWZWYGMENQVNFU-UHFFFAOYSA-N Glycerophosphorylserin Natural products OC(=O)C(N)COP(O)(=O)OCC(O)CO ZWZWYGMENQVNFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 108090000553 Phospholipase D Proteins 0.000 claims abstract description 29
- 102000011420 Phospholipase D Human genes 0.000 claims abstract description 27
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 125000001095 phosphatidyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- JZNWSCPGTDBMEW-UHFFFAOYSA-N Glycerophosphorylethanolamin Natural products NCCOP(O)(=O)OCC(O)CO JZNWSCPGTDBMEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 102000015439 Phospholipases Human genes 0.000 claims abstract description 4
- 108010064785 Phospholipases Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 150000008104 phosphatidylethanolamines Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000003905 phosphatidylinositols Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N serine Chemical compound OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 5
- 229960001153 serine Drugs 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 23
- PORPENFLTBBHSG-MGBGTMOVSA-N 1,2-dihexadecanoyl-sn-glycerol-3-phosphate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP(O)(O)=O)OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC PORPENFLTBBHSG-MGBGTMOVSA-N 0.000 description 15
- WTJKGGKOPKCXLL-RRHRGVEJSA-N phosphatidylcholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCCCCCCC=CCCCCCCCC WTJKGGKOPKCXLL-RRHRGVEJSA-N 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ATBOMIWRCZXYSZ-XZBBILGWSA-N [1-[2,3-dihydroxypropoxy(hydroxy)phosphoryl]oxy-3-hexadecanoyloxypropan-2-yl] (9e,12e)-octadeca-9,12-dienoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(COP(O)(=O)OCC(O)CO)OC(=O)CCCCCCC\C=C\C\C=C\CCCCC ATBOMIWRCZXYSZ-XZBBILGWSA-N 0.000 description 3
- AWUCVROLDVIAJX-UHFFFAOYSA-N alpha-glycerophosphate Natural products OCC(O)COP(O)(O)=O AWUCVROLDVIAJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N choline Chemical compound C[N+](C)(C)CCO OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960001231 choline Drugs 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000178937 Brassica oleracea var. capitata Species 0.000 description 2
- SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N Hexa-Ac-myo-Inositol Natural products CC(=O)OC1C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C1OC(C)=O SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 229960004132 diethyl ether Drugs 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 229940031098 ethanolamine Drugs 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N inositol Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 2
- 229960000367 inositol Drugs 0.000 description 2
- 230000035992 intercellular communication Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N scyllo-inosotol Natural products OC1C(O)C(O)C(O)C(O)C1O CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- PZNPLUBHRSSFHT-RRHRGVEJSA-N 1-hexadecanoyl-2-octadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)O[C@@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC PZNPLUBHRSSFHT-RRHRGVEJSA-N 0.000 description 1
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 description 1
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UWTATZPHSA-N D-Serine Chemical compound OC[C@@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- 229930195711 D-Serine Natural products 0.000 description 1
- 241001295925 Gegenes Species 0.000 description 1
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 1
- VJHCJDRQFCCTHL-UHFFFAOYSA-N acetic acid 2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal Chemical compound CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O VJHCJDRQFCCTHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000019522 cellular metabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical group 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 description 1
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 description 1
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008347 soybean phospholipid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000007039 two-step reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
- C07F9/08—Esters of oxyacids of phosphorus
- C07F9/09—Esters of phosphoric acids
- C07F9/10—Phosphatides, e.g. lecithin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/001—Amines; Imines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/06—Alanine; Leucine; Isoleucine; Serine; Homoserine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/44—Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
- C12P7/6436—Fatty acid esters
- C12P7/6445—Glycerides
- C12P7/6481—Phosphoglycerides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P9/00—Preparation of organic compounds containing a metal or atom other than H, N, C, O, S or halogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Zweistufiges
Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin (PS) mit Hilfe von
Phospholipase D aus einem Phospholipidgemisch und ohne Verwendung
organischer Lösemittel,
dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial ein Phospholipid-Gemisch
(1,5 mmol – 7,5
mmol) aus Phosphatidcholin, Phosphatidylethanolamin und Phosphatidylinositol
eingesetzt wird, in der ersten Stufe in wässriger Phase vermittels von
immobilisierter Phospholipase D und von Metallionen, vorzugsweise
von Ca2+ oder Mn2+,
Phosphatidylsäure
(PA) hergestellt wird, und dass in der zweiten Stufe aus der Phosphatidylsäure in wässriger
Phase vermittels von immobilisierter Phospholipase D, L-Serin und
von Metallionen, vorzugsweise Ca2+ oder
Mn2+, Phosphatidylserin hergestellt wird, wobei
die Betriebsparameter beider Stufen (Temperatur, pH-Wert) unterschiedlich
eingestellt und vorzugsweise auch unterschiedliche Phospholipasen
D in beiden Stufen eingesetzt werden, und zwar in der ersten Stufe
pH-Werte zwischen 5,5 und 8 bei 35 bis 60°C und Zugabe von Phospholipase
D in 50 – 1500
Units PLD/mmol Phospholipid und in der zweiten Stufe pH-Werte zwischen
1 und 5 bei 20...
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein zweistufiges Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin (PS) mit Hilfe von Phospholipase D aus einem Phospholipidgemisch und ohne Verwendung organischer Lösemittel.
- Die Herstellung und Verwendung des Emulgators Phosphatidylglycerin (PG) für Lebensmittel ist bekannt (japanische Patentveröffentlichung 1986-275 060/423). Es soll danach möglich sein, diesen entweder direkt mit Phospholipase D (PLD) aus Soja-Lecithin durch einen Esteraustausch oder in zwei Schritten über die Zwischenstufe Phosphatidsäure (PA) herzustellen, obgleich hierzu keine genauen Angaben, sondern nur ein Quellenverweis gemacht wird, der auch keine Vorschrift für die genannte Zweistufenreaktion von Lecithin zu PA und weiter zu PG enthält.
- Organische Lösemittel stören bei der Verwendung von Phospholipiden im Lebensmittelbereich, so z.B. Toluol, das nicht zugelassen ist.
- Phosphatidylcholin (PC) ist das Hauptsubstrat für die verwendeten Phospholipasen D. Angereicherte PC-Fraktionen sind sehr teuer. Bei Gemischen wird unter milden Bedingungen nur der PC-Anteil (auch etwas vom Phosphatidylethanolamin: PE) umgesetzt.
- Bei der Verwendung von Lösemitteln, die OH-Gruppen (Wasser, Alkohole) enthalten, stellt man einen Austausch von Cholin zum "Lösemittelrest" fest. Bei Wasser ist dies die Bildung von Phosphatidsäure (PA).
- Es ist bekannt (
US 5,700,668 : Process for the industrial preparation of Phosphatidylserine), dass PS in industriellem Maßstab in zwei Stufen hergestellt werden kann. - Es ist auch bekannt (Comfurius P. et al Biochim.Biophys.Acta 488, 36 (1977): The Enzymatic Synthesis of phosphatidylserine and purification by CM-cellulose column chromatography), dass PS zwar gut gereinigt werden kann, aber die Ausbeute nur um 40% liegt.
- Es wird auch beschrieben (Lekh Raj Juneja et al Biochimica et Biophysica Acta, 1003 (1989) 277–283, Conversion of phosphatidylcholine to phosphatidylserine by various phospholipases D in the presence of L- or D-serine), dass unterschiedliche PLD unterschiedliche Transphosphatidylationsaktivitäten zeigen.
- Es ist auch bekannt (
EP PS 922 707 A1 - Auch bekannt ist es (
EP 1 048 738 A1 ), PS aus der Reaktion von Phosphatiden mit Serin zu gewinnen, wobei diese Reaktion in einer wässrigen Dispersion der Phosphatide in Anwesenheit von PLD und von Calciumsalzen durchgeführt wird. - Daher wird das Verfahren nach dem patentanspruch vorgeschlagen. Statt einer Einschrittreaktion werden gemäß der Erfindung zwei Schritte durchgeführt, nämlich
- a) Austausch sämtlicher Kopfgruppen in einem PL-Gemisch gegen die Gruppe des Lösemittels (-H bei Wasser entsteht PA; -CH2CH3 bei Ethanol durch Verwendung eines Enzyms, welches zur Hydrolyse (z.B. PL D aus Weisskohl oder Streptomyces chromofoscus) neigt. Vorteil ist die nahezu vollständige Reaktion, d.h. aus PL-Gemisch wird eine einheitliche Kopfgruppe gemacht.
- b) Umsetzung dieses vereinheitlichten Phospholipids zu PS o.a. durch Verwendung eines anderen Enzyms (andere PL D) unter geeigneten Bedingungen.
- Zur Preisreduktion wird das Enzym immobilisiert.
- Für die vorliegende Erfindung ist wesentlich:
Der Prozess zur Herstellung von Phosphatidylserin wird mit immobilisiertem Enzym in zwei Verfahrensschritten durchgeführt. - Ausgangsmaterialien sind neutrale Phospholipide bzw. ein Gemisch.
- Das endogen gebildete Phosphatidylserin (PS) ist das wichtigste saure Phospholipid im Gehirn. PS wird in die Zellmembran eingebaut und fungiert zusammen mit anderen Phospholipiden als deren Grundbaustein. Membranphosphlipide spielen eine zentrale Rolle für die interzelluläre Kommunikation und für die Übertragung biochemischer Signale in das Zellinnere, wo zelluläre Reaktionen ausgelöst werden. Das einwandfreie Funktionieren dieser Prozesse ist insbesondere im Zentralnervensystem von entscheidender Bedeutung. Theoretischen Überlegungen zufolge unterstützt PS sowohl den Zellstoffwechsel als auch die interzelluläre Kommunikation, indem es die Fluidität der Zellmembran positiv beeinflusst.
- Die konventionellen Verfahren zur Herstellung von PS beruhen auf:
- – Die Reaktion läuft entweder in zwei Phasen (Lösungsmittel/wässrige Phase) oder nur in einer organischen Phase ab.
- – Organische Lösemittel sind Toluol, Diethylether oder Ethylacetat usw..
- – Rohstoff ist meistens angereichertes Phosphatidylcholin, wobei die Ausbeute vom PC-Gehalt abhängt.
- – Die Produktionskosten sind sehr hoch.
- Um einen umweltfreundlichen und industriellen Prozess zur Herstellung von Phosphatidylserin zu schaffen, wird die Reaktion nur in wässriger Phase und in zwei Schritten durchgeführt. Erstens wird Phosphatidylsäure aus einem Phospholipid-Gemisch durch enzymatische Hydrolyse mit immobilisiertem PLD und mit Metall-Ionen hergestellt und zweitens wird Phosphatidylserin aus der Phosphatidylsäure unter anderen Reaktionsbedingungen fast vollständig umgewandelt.
- Im Vergleich zu bekannten Verfahren entstehen folgende Vorteile:
- – Phospholipid-Gemische lassen sich leicht zu Phosphatidylsäure umwandeln, wobei die Ausbeute nicht nur vom Phosphatidylcholin-Anteil abhängt.
- – Das Enzym, Phospholipase D, wird immobilisiert und die Produktionskosten können dadurch erheblich gesenkt werden.
- – Die Reaktion läuft in wässriger Phase ab und ist umweltfreundlich und das Endprodukt PS kann als Lebensmittelzusatz und in funktional food-Produkten ohne weiteres eingesetzt werden.
- Die Reaktion wird an Hand der Figur im Vergleich zu bekannten Verfahren erläutert.
- Die Figur zeigt, dass die PS-Herstellung gemäß der Erfindung in zwei Schritten ausgeführt wird. In dem ersten Schritt wird Phosphatidylsäure (PA) durch enzymatische Hydrolyse mit PLD und Ca2+ in wässriger Lösung hergestellt. In dieser Reaktion ist die Temperatur 35 – 60°C, PLD wird in 50 – 1500 Units PLD/mmol Phospholipid eingesetzt, wobei der pH-Wert 5,5 – 8 beträgt.
- In dem zweiten Schritt werden die Reaktionsbedingungen im Vergleich zu dem ersten Schritt geändert. Vor allem L-Serin wird zugesetzt. Die Menge soll mehrfach überschüssig zu den Phospholipiden sein. Der pH-Wert ist 1–5 und die Temperatur beträgt 20 – 60°C.
- Als Ausgangsmaterial wird ein Phospholipid-Gemisch (1,5mmol–7,5mmol) eingesetzt, in dem Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin und Phosphatidylinositol enthalten sind, z.B. Epikuron 100 P (PC: 20 – 30%, PE: 15 – 20% und PI : 15%, PA : 5 – 7% Lucas Meyer) oder Epikuron 130 (PC : 30 – 40%, PE: 15%, PI: 15%, PA: 3 – 5% Lucas Meyer).
- Das Ausgangsmaterial muss vor der Reaktion gut in wässriger Phase homogenisiert werden.
- Zur Reaktion wird ein Metall-Ion (9,89 mmol) (z.B. Ca2+ oder Mg2+) benötigt.
- Der Immobilisierungsschritt von PLD wird nach der Methode von Röhm mit Eupergit C durchgeführt.
- Immobilisiertes PLD (50–1500 Units/mmol) wird eingesetzt, am besten 200 – 700 Units/mmol.
- Beispiel 1:
-
- 1. Eine Suspension eines Phospholipidgemischs (2,26 mmol) und CaCl2(9,89 mmol) in Wasser wird einem Reaktionsgefäß zugesetzt und wird zuerst mit NaOH (0,1M) auf pH-(6,5–7,5) eingestellt. Mit PLD (1000–1500 Units) läuft die Reaktion unter Rühren 1–20 Stunden bei 40–50°C ab. Nach 5 Stunden liegt die Ausbeute an Phosphatidylsäure schon bei 90–95%. Dies kann durch die HPLC-Methode ermittelt werden.
- 2. Phosphatidylsäure kann nach der Reaktion von wässriger Phase abfiltriert und mehr in als mit Wasser gewaschen werden. In diesem Schritt werden Cholin, Ethanolamin bzw. Inositol und andere Salze ausgewaschen.
- 3. Das immobilisierte PLD wird weiter benutzt.
- 4. Die PA-Lösung (1 mmol – 2 mmol) wird nun weiter zu PS umgewandelt. In diesem Schritt wird die Lösung zuerst auf pH = 4 – 6 eingestellt und die Temperatur bei 20 – 30° C gehalten. CaCl2(9,89 mmol) wird der Lösung zugesetzt.
- 5. Unter Rühren wird die Reaktion 4 – 20 h laufen gelassen. Nach 4 Stunden liegt die Ausbeute von PS schon bei 40%.
- 6. Nach der Reaktion wird die Lösung mit Hexan/Isopropanol extrahiert und durch Aceton-Fällung wird PS aufgereinigt.
- 7. Das immobilisierte PLD kann wegen seiner Partikel-Größe durch ein Sieb von der PA getrennt und wiedergewonnen werden.
- Beispiel 2:
-
- 1. Eine Suspension eines Phospholipidgemischs (2,26 mmol) und CaCl2(9,89 mmol) wird einem Reaktionsgefäß zugesetzt und wird zuerst mit NaOH (0,1M) pH=(6,5–7,5) eingestellt. Mit PLD (1000–1500 Units) läuft die Reaktion unter Rühren 1 – 20 Stunden bei 40 –50°C. Nach 5 Stunden liegt die Ausbeute an Phosphatidylsäure schon bei 90 – 95%. Dies kann durch HPLC-Methode ermittelt werden.
- 2. Phosphatidylsäure kann nach der Reaktion aus der wässrigen Phase abfiltriert und mehrmals mit Wasser gewaschen werden. In diesem Schritt werden Cholin, Ethanolamin bzw. Inositol und andere Salze ausgewaschen.
- 3. Das immobilisierte PLD kann wegen seiner Partikel-Größe durch ein Sieb von PA getrennt und wiedergewonnen werden.
- 4. Man kann je nach Wunsch auch PA aufreinigen oder weiter aufarbeiten. Hierzu kann die PA-Lösung bis auf 90 – 100°C erhitzt werden, um die PLD-Aktivität zu stoppen. Die wässrige Phase kann abfiltriert werden. Der Feststoff wird unter Vakuum abgetrocknet.
- 5. Weitere Schritte zur PS-Herstellung können wie in Beispiel 1 nach den Schritten 4 – 7 durchgeführt werden.
Claims (1)
- Zweistufiges Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin (PS) mit Hilfe von Phospholipase D aus einem Phospholipidgemisch und ohne Verwendung organischer Lösemittel, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial ein Phospholipid-Gemisch (1,5 mmol – 7,5 mmol) aus Phosphatidcholin, Phosphatidylethanolamin und Phosphatidylinositol eingesetzt wird, in der ersten Stufe in wässriger Phase vermittels von immobilisierter Phospholipase D und von Metallionen, vorzugsweise von Ca2+ oder Mn2+, Phosphatidylsäure (PA) hergestellt wird, und dass in der zweiten Stufe aus der Phosphatidylsäure in wässriger Phase vermittels von immobilisierter Phospholipase D, L-Serin und von Metallionen, vorzugsweise Ca2+ oder Mn2+, Phosphatidylserin hergestellt wird, wobei die Betriebsparameter beider Stufen (Temperatur, pH-Wert) unterschiedlich eingestellt und vorzugsweise auch unterschiedliche Phospholipasen D in beiden Stufen eingesetzt werden, und zwar in der ersten Stufe pH-Werte zwischen 5,5 und 8 bei 35 bis 60°C und Zugabe von Phospholipase D in 50 – 1500 Units PLD/mmol Phospholipid und in der zweiten Stufe pH-Werte zwischen 1 und 5 bei 20 bis 60°C und Zugabe von L-Serin in mehrfach überschüssiger Menge zu den Phospholipiden.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10142014A DE10142014B4 (de) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin |
| EP02772222A EP1427839A1 (de) | 2001-08-28 | 2002-08-28 | Verfahren zur herstellung von phospholipiden |
| JP2003525642A JP2005501559A (ja) | 2001-08-28 | 2002-08-28 | リン脂質の製造方法 |
| US10/488,143 US7067292B2 (en) | 2001-08-28 | 2002-08-28 | Method for the production of phospholipids |
| PCT/EP2002/009611 WO2003020941A1 (de) | 2001-08-28 | 2002-08-28 | Verfahren zur herstellung von phospholipiden |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10142014A DE10142014B4 (de) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10142014A1 DE10142014A1 (de) | 2003-04-24 |
| DE10142014B4 true DE10142014B4 (de) | 2004-11-11 |
Family
ID=7696807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10142014A Expired - Fee Related DE10142014B4 (de) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7067292B2 (de) |
| EP (1) | EP1427839A1 (de) |
| JP (1) | JP2005501559A (de) |
| DE (1) | DE10142014B4 (de) |
| WO (1) | WO2003020941A1 (de) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6936289B2 (en) | 1995-06-07 | 2005-08-30 | Danisco A/S | Method of improving the properties of a flour dough, a flour dough improving composition and improved food products |
| US6358543B1 (en) * | 1995-06-07 | 2002-03-19 | Danisco A/S | Method of improving the properties of a flour dough, a flour dough improving composition and improved food products |
| US20050287250A1 (en) * | 1995-06-07 | 2005-12-29 | Danisco A/S | Method |
| AU752215B2 (en) | 1998-07-21 | 2002-09-12 | Dupont Nutrition Biosciences Aps | Foodstuff |
| EP1387616B1 (de) | 2001-05-18 | 2007-05-16 | Danisco A/S | Verfahren zur herstellung von teig mit einem enzym |
| US20050196766A1 (en) | 2003-12-24 | 2005-09-08 | Soe Jorn B. | Proteins |
| US7955814B2 (en) | 2003-01-17 | 2011-06-07 | Danisco A/S | Method |
| MXPA05007654A (es) * | 2003-01-17 | 2005-09-30 | Danisco | Metodo. |
| DE10340740A1 (de) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Degussa Food Ingredients Gmbh | Physiologisch aktive Zusammensetzung auf Phosphatidylserin-Basis |
| US7906307B2 (en) * | 2003-12-24 | 2011-03-15 | Danisco A/S | Variant lipid acyltransferases and methods of making |
| US7718408B2 (en) | 2003-12-24 | 2010-05-18 | Danisco A/S | Method |
| GB0716126D0 (en) | 2007-08-17 | 2007-09-26 | Danisco | Process |
| DE102004002053A1 (de) * | 2004-01-15 | 2005-08-04 | Bioghurt Biogarde Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin und dessen Reinigung durch Extraktion |
| GB0405637D0 (en) * | 2004-03-12 | 2004-04-21 | Danisco | Protein |
| JP5604032B2 (ja) | 2004-07-16 | 2014-10-08 | デュポン ニュートリション バイオサイエンシーズ エーピーエス | 食用油の酵素的脱ガム方法 |
| ITPD20050164A1 (it) * | 2005-05-30 | 2006-11-30 | Fidia Farmaceutici | Processo per la preparazione e l'isolamento di fosfatidi |
| RU2472351C2 (ru) | 2008-05-15 | 2013-01-20 | Лодерс Кроклан Б.В. | Способ получения фосфолипазы d |
| RU2482186C2 (ru) * | 2008-05-15 | 2013-05-20 | Лодерс Кроклан Б.В. | Способ получения фосфатидилсерина |
| KR101055094B1 (ko) * | 2009-05-23 | 2011-08-08 | 주식회사 고센바이오텍 | 양배추 포스포리파아제 d에 의한 난황 인지질로부터 포스파티딜세린의 생합성 방법 |
| KR101122388B1 (ko) * | 2009-05-23 | 2012-03-23 | 주식회사 고센바이오텍 | 배추 포스포리파아제 d에 의한 난황 인지질로부터 포스파티딜세린의 생합성 방법 |
| CN102653778A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-09-05 | 广东省微生物研究所 | 一种磷脂酰肌醇的酶解制备方法 |
| AU2015293608B2 (en) * | 2014-07-25 | 2019-06-06 | Frutarom Limited | Nutritional compositions containing phosphatidylserine powder |
| CZ308596B6 (cs) * | 2017-04-03 | 2020-12-23 | Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i. | Deriváty fosfolipidů a jejich použití jako léčiva |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19917249A1 (de) * | 1999-02-26 | 2000-09-07 | Meyer Lucas Gmbh & Co | Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin (PS) undd PS in Weichgelatinekapseln |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2717547A1 (de) | 1977-04-20 | 1978-11-02 | Max Planck Gesellschaft | Verfahren zur umesterung von phospholipiden mit phospholipase d |
| JPS63245684A (ja) | 1987-03-31 | 1988-10-12 | Japanese Res & Dev Assoc Bio Reactor Syst Food Ind | ホスフアチジン酸誘導体の製造法 |
| US5183750A (en) * | 1989-05-26 | 1993-02-02 | Kao Corporation | Processes for the production of phosphatidic acid |
| DK0727491T3 (da) | 1990-04-17 | 1999-11-22 | Liposome Co Inc | Enzymatisk syntese af opløselige phosphatider ud fra phospholipider |
| CA2055990A1 (en) | 1990-11-22 | 1992-05-23 | David G. Schena | Phospholipid-vitamin derivatives and methods for preparation thereof |
| JP2981294B2 (ja) | 1991-02-22 | 1999-11-22 | 花王株式会社 | ホスファチジン酸の製造方法 |
| JPH05336984A (ja) | 1992-06-04 | 1993-12-21 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | リン脂質の塩基交換反応方法 |
| DE60017563T2 (de) | 1999-06-15 | 2005-12-29 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem | Enzymatische herstellung von phospholipiden in wässrigen medien |
| JP3697189B2 (ja) | 2001-01-11 | 2005-09-21 | 日清オイリオグループ株式会社 | リン脂質の塩基交換方法 |
| ITPD20010031A1 (it) | 2001-02-09 | 2002-08-09 | Fidia Farmaceutici | Procedimento per la preparazione di fosfatidi puri e loro impiego in campo cosmetico, farmaceutico ed alimentare. |
-
2001
- 2001-08-28 DE DE10142014A patent/DE10142014B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-08-28 EP EP02772222A patent/EP1427839A1/de not_active Withdrawn
- 2002-08-28 JP JP2003525642A patent/JP2005501559A/ja active Pending
- 2002-08-28 US US10/488,143 patent/US7067292B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-08-28 WO PCT/EP2002/009611 patent/WO2003020941A1/de not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19917249A1 (de) * | 1999-02-26 | 2000-09-07 | Meyer Lucas Gmbh & Co | Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin (PS) undd PS in Weichgelatinekapseln |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Chemical Abstracts 120:215491 und JP 05336984 A2 * |
| Derwent Abstract 1986-275060/42 * |
| Derwent Abstract 1988-333494/47 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005501559A (ja) | 2005-01-20 |
| US7067292B2 (en) | 2006-06-27 |
| US20040235119A1 (en) | 2004-11-25 |
| WO2003020941A1 (de) | 2003-03-13 |
| EP1427839A1 (de) | 2004-06-16 |
| DE10142014A1 (de) | 2003-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE10142014B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin | |
| DE69616834T2 (de) | Ein Verfahren zur Reinigung von Phosphatidylserin | |
| DE2820893A1 (de) | Neue strukturanaloga von phosphatiden und verfahren zur herstellung dieser verbindungen | |
| EP0036583B1 (de) | Glycerin-3-phosphorsäurehalogenalkylester und Verfahren zu ihrer Herstellung und Weiterverarbeitung | |
| EP0161519B1 (de) | Derivate des Glycerophosphocholins und Glycerophosphoethanolamins, ihre Herstellung und Verwendung | |
| KR19980081133A (ko) | 식물성 라이소레시틴의 제조법 | |
| DE69729111T2 (de) | Verfahren zur herstellung von sphingolipiden und sphingolipidderivaten | |
| DE69011516T2 (de) | Verfahren zur herstellung von l-alpha-glycerylphosphorylcholin und von l-alpha-glycerylphosphorylethanolamin. | |
| DE69320262T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Glycerophospholipiden | |
| DE60017563T2 (de) | Enzymatische herstellung von phospholipiden in wässrigen medien | |
| DE69712043T2 (de) | Verfahren zur herstellung von lysophosphatidylcholin | |
| DE19917249C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Phosphatidylserin-Produkten | |
| DE69230532T2 (de) | Inositolderivate, sie enthaltende präparate und ihre herstellung | |
| DE60100565T2 (de) | Verfahren zur Reinigung von Phosphatidylserin | |
| DE4027334A1 (de) | Verfahren zur herstellung von phosphatidylinosit hoher reinheit | |
| WO1989010370A1 (en) | New alkylphosphono- and phosphoserines, method for preparing them, and pharmaceutical substances containing them | |
| WO2005068644A1 (de) | Verfahren zur herstellung von phosphatidylserin und dessen reinigung durch extraktion | |
| DE3850601T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Phospholipidderivate. | |
| DE2647395C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Estern des Glycerophosphocholins | |
| DE10340739A1 (de) | Verfahren zur enzymatischen Herstellung von Mono- und Diacylglycerid-haltigen Emulgatoren | |
| CN109438508A (zh) | 一种磷脂酰乙醇胺的制备方法 | |
| DE69008733T2 (de) | Interesterifikation von phospholipiden. | |
| KR102433277B1 (ko) | 유지를 이용한 콜린알포세레이트 조성물의 제조 방법 | |
| DE2753894C2 (de) | Verfahren zur Methylierung von Aminen | |
| WO2006015773A2 (de) | Verfahren zur herstellung und/oder modifikation von phospholipiden unter verwendung der phospholiphase d aus streptomyces flavopersicum |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |