METHOD OF PRODUCING HIGH-PURITY 2-PYRONE-4,6-DICARBOXYLIC ACID AND METHOD OF PRODUCING INTERMEDIATE FOR SAME

• Main Authors: CHA, Hyun Gil, KIM, Kyung An, LEE, Min Woo, KIM, Hee Taek, HWANG, Sung Yeon, OH, Dong Yeop, PARK, Jeyoung, JOO, Jeong Chan, KANG, Myung Jong
• Format: Patent
• Language: English; French; Korean
• Published: 20.08.2020
• Subjects: BEER; BIOCHEMISTRY; CHEMISTRY; COMPOSITIONS THEREOF; CULTURE MEDIA; ENZYMOLOGY; FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIREDCHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERSFROM A RACEMIC MIXTURE; HETEROCYCLIC COMPOUNDS; METALLURGY; MICROBIOLOGY; MICROORGANISMS OR ENZYMES; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; ORGANIC CHEMISTRY; PROPAGATING, PRESERVING OR MAINTAINING MICROORGANISMS; SPIRITS; VINEGAR; WINE

The present invention relates to a method of producing high-purity 2-pyrone-4,6-dicarboxylic acid (PDC), and a method of producing an intermediate for same, the methods comprising the steps of: 1) producing terephthalic acid (TPA) from PET; 2) inducing TPA to react with a recombinant microorganism strain; and 3) purifying the produced PDC to a high purity. By using a biomass-derived SiO2 catalyst according to the present invention, a preparation method of same, and a method of disintegration of TPA with PET using same, high-purity TPA can be produced at a faster rate than the rate of a conventional PET hydrolysis process under neutral conditions, wherein the TPA thus produced can be usefully utilized as a raw material for polyester fibers and the like. The present invention relates to a recombinant microorganism strain for PDC production, having incorporated therein nucleotide sequences that encode the enzymes TphB, TphAabc, LigAB, and LigC, and to a method of producing PDC, comprising a step of inducing the recombinant microorganism strain for PDC production to react with a substrate. The present invention provides a method of purifying PDC to a high purity by adding acetone to industrially produced or commercially available crude PDC or sodium salts thereof, to remove therefrom, by precipitation, impurities that are detectable by NMR and/or TLC analysis methods but difficult to remove or purify, thereafter extracting a resulting solution with an organic solvent and concentrating the solution, and then eluting a resulting concentrate with a solvent mixture of ethyl acetate and hexane by column chromatography. La présente invention concerne une méthode de production d'acide 2-pyrone-4,6-dicarboxylique (PDC) de grande pureté, et une méthode de production d'un intermédiaire de ce dernier, les méthodes comprenant les étapes consistant à : 1) produire de l'acide téréphtalique (TPA) à partir de PET ; 2) faire réagir le TPA avec une souche de micro-organisme recombinant ; et 3) purifier le PDC produit pour obtenir une grande pureté. L'utilisation d'un catalyseur de SiO2 dérivé de biomasse selon la présente invention, de sa méthode de préparation et d'une méthode de désintégration de TPA avec du PET au moyen de ce dernier, permet de produire un TPA de grande pureté à une vitesse plus rapide que la vitesse d'une méthode d'hydrolyse de PET classique dans des conditions neutres, le TPA ainsi produit pouvant servir utilement de matière première pour des fibres de polyester et analogues. La présente invention concerne une souche de micro-organisme recombinant pour la production de PDC, comportant, incorporées en son sein, des séquences nucléotidiques qui codent pour les enzymes TphB, TphAabc, LigAB, et LigC et une méthode de production de PDC, comprenant une étape consistant à faire réagir la souche de micro-organisme recombinant de production de PDC avec un substrat. La présente invention concerne en outre une méthode de purification de PDC pour obtenir une grande pureté par ajout d'acétone à du PDC ou à ses sels de sodium produits industriellement ou commercialement disponibles pour en éliminer, par précipitation, des impuretés qui peuvent être détectées par des méthodes d'analyse par RMN et/ou TLC mais difficiles à éliminer ou à purifier, puis par extraction d'une solution ainsi obtenue avec un solvant organique et par concentration de la solution, puis par élution d'un concentré ainsi obtenu avec un mélange de solvants d'acétate d'éthyle et d'hexane par chromatographie sur colonne. 본 발명은 고순도 2-피론-4,6-디카르복실산 제조방법 및 그를 위한 중간체 제조방법으로; 1) PET로부터 TPA를 제조하는 단계; 2) TPA를 재조합 균주와 반응시켜 PDC를 생성하는 단계; 및 3) 제조된 PDC를 고순도로 정제하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의한 바이오 매스 유래 SiO2 촉매, 그 제조방법, 및 이를 이용한 PET의 TPA 분해방법을 이용하면, 종래의 중성 조건하에서 PET 가수분해 속도 보다 빠른 시간에 고순도 테레프탈 산(TPA)의 제조가 가능하며, 제조된 테레프탈 산은 다시 폴리에스테르 섬유의 원료 등으로 유용하게 사용할 수 있다. 본 발명은 TphB 효소, TphAabc 효소, LigAB 효소 및 LigC 효소를 코딩하는 뉴클레오티드 서열이 도입된, 2-피론-4,6-디카복실산(PDC) 생산용 재조합 균주 및 상기 PDC 생산용 재조합 균주와 기질을 반응시키는 단계를 포함하는 PDC의 생산방법에 관한 것이다. 본 발명은 공업적으로 제조되거나 상업적으로 입수가능한 조질(crude) 2-피론-4,6-디카르복실산 또는 이의 소듐염에서, NMR 및/또는 TLC 분석법으로 확인되지만 제거 및 정제가 곤란한 불순물을, 아세톤을 첨가하여 석출시켜 제거하고, 결과된 용액을 유기용매로 추출 및 농축하고, 결과된 농축물을 컬럼 크로마토그래피에서 에틸아세테이트와 헥산의 혼합용매로 용리함으로써, 2-피론-4,6-디카르복실산을 고순도로 정제하는 방법을 제공한다.