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Title:
ENZYMATIC ACYLATION METHOD USING AN ACYLPHOSPHONATE DONOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/013765
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an enzymatic acylation method including at least the following steps of: contacting at least one compound having at least one function selected from among the amine, alcohol, or thiol functions, at least one microorganism having an acyl transfer activity and/or an acyl transfer enzyme, and at least one acylphosphonate donor of formula (I), where: R is an alkyl, alkene, alkyne, aryl, or aralkyl radical, or is -ORa, -SRa, -NRaRb, where Ra and Rb are identical or different and are H, an alkyl, alkene, alkyne, aryl or aralkyl radical, the alkyl, alkene, alkyne, aryl or aralkyl radicals being optionally substituted; X is O or S; Y and Z, which are identical or different, are -OR1, -OR2, -SR1, -SR2, -NR'1R"1, -NR'2R"2; R1, R2, R'1, R'2, R"1 and R"2, which are identical or different, are an alkyl, alkene, alkyne, aryl or aralkyl radical, said alkyl, alkene, alkyne, aryl or aralkyl radicals being optionally substituted; and recovering the compound including at least one acyl function, said function being selected from among the amine, alcohol, or thiol functions.

Inventors:
MARTIN JULIETTE (FR)
GUILLAMOT GERARD (FR)
FOURAGE LAURENT (FR)
WAHLER DENIS (FR)
Application Number:
PCT/EP2011/063068
Publication Date:
February 02, 2012
Filing Date:
July 29, 2011
Export Citation:
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Assignee:
PCAS BIOSOLUTION (FR)
MARTIN JULIETTE (FR)
GUILLAMOT GERARD (FR)
FOURAGE LAURENT (FR)
WAHLER DENIS (FR)
International Classes:
C12P7/62; C12P11/00; C12P13/02; C12P17/06
Foreign References:
EP1591531A12005-11-02
Other References:
XIE X ET AL: "Efficient synthesis of simvastatin by use of whole-cell biocatalysis", APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, AMERICAN SOCIETY FOR MICROBIOLOGY, US, vol. 73, no. 7, 1 April 2007 (2007-04-01), pages 2054 - 2060, XP002472852, ISSN: 0099-2240, DOI: 10.1128/AEM.02820-06
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SEKINE M ET AL.: "Acylphosphonates: phosphorus-carbon bond cleavage of dialkyl acylphosphonates by means of amines. Substituent and solvent effects for acylation of amines", THE JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, vol. 45, no. 21, October 1980 (1980-10-01), pages 4162 - 4167, XP002630588, DOI: 10.1021/jo01309a019
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See also references of EP 2598644A1
BURK MARK J., STAMMERS TIMOTHY A., STRAUB JUDITH A., ORGANIC LETTERS, vol. 1, no. 3, 1999, pages 387 - 390
MARMORS R.S., JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, vol. 31, no. 1, 1971, pages 128 - 136
Attorney, Agent or Firm:
TETAZ, Franck (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

Procédé d'acylation enzymatique comprenant au moins les étapes suivantes consistant à : a) mettre en contact

- au moins un composé portant au moins une fonction choisie parmi les fonctions aminé, alcool ou thiol,

- au moins un microorganisme présentant une activité de transfert d'acyle et/ou une enzyme de transfert d'acyle, et

- au moins un donneur acyl-phosphonate de formule (I) suivante

Formule (I)

dans laquelle

- R représente un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle, aralkyle ou bien représente -

ORa, -SRa, - RaRb, dans lesquels Ra et Rb, identiques ou différents, représentent H, un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle ou aralkyle, les radicaux alkyles, alcène, alcyne, aryles et aralkyles étant éventuellement substitués,

- X représente O ou S,

- Y et Z, identiques ou différents, représentent -ORi, -OR2, -SRi, -SR2, - R'iR"i, - R'2R"2

- Ri, R2, R'i, R'2, R"i et R"2, identiques ou différents, représentent un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle ou aralkyle, lesdits radicaux alkyles, alcène, alcyne, aryles et aralkyles étant éventuellement substitués, et

b) récupérer le composé comprenant au moins une fonction acylée, ladite fonction étant choisie parmi les fonctions aminé, alcool ou thiol.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le donneur acyl-phosphonate est un ester de phosphonate de formule (II) :

Formule (II)

dans laquelle

R, Ri et R2, identiques ou différents, représentent un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle ou aralkyle, lesdits radicaux alkyles, alcène, alcyne, aryles et aralkyles étant éventuellement substitués.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le donneur acyl- phosphonate est un dérivé de pivaloylphosphonate de formule (III) :

Formule (III)

dans laquelle

- R3, R4 et R5, identiques ou différents, représentent un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle ou aralkyle, lesdits radicaux alkyles, alcène, alcyne, aryles et aralkyles étant éventuellement substitués, et

- Ri et R2, identiques ou différents, représentent un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle ou aralkyle, lesdits radicaux alkyles, alcène, alcyne, aryles et aralkyles étant éventuellement substitués,

Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'activité de transfert d'acyle est une activité acyltransférase, notamment choisie parmi O-acyl- transférase, S-acyl-transférase et N-acyl-transférase.

Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'activité de transfert d'acyle est une activité hydrolase, en particulier choisie parmi estérase, lipase et amidase.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'activité acyltransférase provient de Aspergillus terreus ATCC 20542,

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le microorganisme exprimant l'activité acyltransférase est E. coli.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le composé acylé obtenu est le [(l S,3R,7S,8S,8aR)-8-[2-[(2R,4R)-4-hydroxy-6-oxooxan-2- yl]éthyl]-3,7-diméthyl-l,2,3,7,8,8a-hexahydronaphthalen-l-yl] 2,2-diméthylbutanoate .

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le milieu réactionnel est un milieu biphasique solvant organique/eau, en particulier tampon aqueux.

10. Procédé de production selon la revendication 9, caractérisée en ce que le solvant organique est de l'heptane et/ou le tampon aqueux est un tampon citrate pH 5.

Description:
PROCEDE D'ACYLATION ENZYMATIQUE AVEC UN DONNEUR ACYL-

PHOSPHONATE

La présente invention concerne un procédé d'acylation enzymatique pour la production de composés organiques variés et notamment de substances actives, d'intermédiaires pharmaceutiques, d'intermédiaires et de composés pour l'industrie des arômes et des parfums et de produits de commodité.

L'acylation, ou transfert d'acyle, est une réaction au cours de laquelle un groupement acyle est ajouté à une molécule, et en particulier à une fonction alcool, aminé ou thiol. Le groupement acyle est en général transféré depuis un agent acylant.

L'acylation d'hétéroatomes, tels que O, N et/ou S, peut être utilisée sur des composés organiques, notamment afin d'activer certaines fonctions en vue de leur transformation ou de la protection d'une ou plusieurs fonction(s).

La transformation peut par exemple être l'acylation d'une fonction alcool suivi de la réduction d'un ester carboxylique afin de conduire à l'alcane ou à l'éther correspondant.

La protection d'une fonction, en particulier par rapport à certaines conditions réactionnelles, peut consister en la protection d'une fonction alcool sous la forme d'un ester (type de protection très utilisée dans le cas des sucres), ou encore en la protection d'une aminé sous la forme d'un amide.

D'un point de vue pharmaceutique, l'acylation de certains principes actifs peut permettre la synthèse de prodrogues. Ces prodrogues peuvent présenter une biodisponibilité améliorée, et/ou permettre un plus large choix des voies d'administration du médicament.

Par exemple les prodrogues amides de pénicillines, esters de céphalosporines ou esters d'ibuprofène, sont aujourd'hui des molécules thérapeutiques importantes.

Certaines acylations peuvent encore conduire à des principes actifs, telle l'acétylation de l'acide salicylique qui conduit à l'aspirine, pour lesquels le groupement acylé devient un agent acylant produisant en partie l'effet pharmacologique. Dans le cas de l'aspirine, les propriétés analgésique, antipyrétique et anti-inflammatoire proviennent de l'inhibition irréversible par acétylation des enzymes cyclo-oxygénases participant à la production de prostaglandines et de thromboxanes.

Les procédés d'acylation connus utilisent soit des catalyseurs chimiques, soit des catalyseurs enzymatiques.

Parmi les agents d' acylation chimique les plus couramment utilisés figurent les halogénures d'acyle. Ceux-ci forment des électrophiles puissants en présence de catalyseurs de type acides de Lewis et/ou de bases fortes. Dans ces méthodes d'acylation chimique, l'acylation se fait préférentiellement sur l'alcool primaire par rapport à un alcool secondaire. Ainsi, lorsque l'acylation doit être réalisée sur un alcool secondaire, des bases plus fortes doivent en général être employées, avec des résultats de conversion qui peuvent être insatisfaisants.

En outre, lorsqu'une sélectivité entre plusieurs alcools est recherchée, l'utilisation de groupements protecteurs est souvent requise, ce qui conduit à des voies de synthèse plus longues, par exemple à cause d'étapes de protection-déprotection supplémentaires, et donc plus coûteuses.

Des donneurs d'acyles moins réactifs que les halogénures d'acyle ont été décrits, par exemple les anhydrides d'acyle ou les acides carboxyliques, cependant ces procédés nécessitent le plus souvent l'emploi de catalyseurs métalliques coûteux, nocifs et/ou polluants, sans nécessairement apporter de sélectivité à l'acylation.

En vue d' apporter la sélectivité souhaitée à la réaction d' acylation, des procédés enzymatiques ont été développés, en particulier pour la formation d'esters ou d'amides. Parmi les enzymes décrites figurent les hydrolases, qui sont connues essentiellement pour leur réaction d'hydrolyse. Ainsi, l'acylation est en compétition avec la réaction d'hydrolyse, ce qui a conduit à l'utilisation de milieux anhydres. Cependant, bien souvent, le biocatalyseur est désactivé par l'absence d'eau. Le contrôle de l'activité de l'eau est donc devenu un facteur critique de la mise en œuvre de ces procédés.

D'autre part, la réaction d'acylation est également en équilibre avec la réaction inverse, le groupe partant du donneur d'acyle pouvant réagir avec la fonction chimique formée. Le degré de nucléophilicité de ce groupe partant est donc très important par rapport à la réversibilité de l'acylation enzymatique. Par exemple, si un ester ou un thioester est utilisé comme donneur d'acyle, la réaction reste fortement réversible, même si l'alcool formé est moins réactif qu'une aminé, ou si le thiol libéré est volatile.

Des thioesters ont été décrit comme donneurs d'acyles dans un procédé lipasique.

L' emploi d'un S-éthyl-thioester permet par exemple l'élimination du groupe partant par évaporation. Cela peut ainsi provoquer le déplacement de l'équilibre réactionnel vers la formation de l'ester. En revanche, ce type de donneurs n'a semble-t-il pas trouvé d'intérêt industriel, sans doute en raison du fait que le groupe partant est nocif et malodorant.

D' autres donneurs d' acyles réputés irréversibles ont été développés. C'est le cas notamment des anhydrides ou des énol-esters, pour lesquels la molécule libérée après le transfert d'acyle, fonction acide dans le premier cas et fonction carbonyle dans le second, n'est pas nucléophile.

Cependant les anhydrides peuvent également acyler l' enzyme, la désactiver, et des réactions secondaires peuvent avoir lieu, notamment du fait de la difficulté à contrôler la concentration en acide dans le milieu réactionnel.

En ce qui concerne les donneurs énol-esters, l'irréversibilité de l'acylation étant « garantie » par l'équilibre céto-énolique du groupe partant, les applications faisant appel à ces réactifs ont été largement développées. Cependant ces molécules étant facilement hydrolysables et donc relativement instables dans les conditions réactionnelles, l'ajout d'un stabilisant est donc généralement nécessaire à leur conservation. En outre, les quantités requises en donneur, le nombre d'impuretés et les rendements de conversion peuvent être des facteurs limitant à leur utilisation. Enfin, les énols libérés par le transfert d'acyle sont convertis en molécules carbonylées, souvent en aldéhydes volatiles, qui peuvent réagir avec l'enzyme en formant des liaisons imines avec la surface de la protéine et ainsi la désactiver.

L'irréversibilité de la réaction d' acylation peut éventuellement être apportée par l'utilisation d'enzymes de type acyltransférases, dont les spécificités de substrat et de donneur, associées à la réactivité du site actif de l'enzyme, n'autorisent en général la réaction que dans un seul sens. Cependant, les donneurs d'acyle naturels de ces enzymes sont des molécules complexes, dans lesquelles la fonction acyle est activée par un coenzyme A. Ces donneurs sont donc difficiles à fabriquer et coûteux. Ainsi, leur utilisation stœchiométrique dans le transfert d'acyle rend les procédés correspondants non viables économiquement.

Afin de résoudre ce problème, des méthodes de régénération du donneur acyl-CoA ont été développées, par exemple en utilisant des acyl-thioesters (EP 1 591 531). Cependant, la complexité et l'ampleur de l'investissement économique de ces procédés restent très conséquentes, et en général rédhibitoires pour envisager une exploitation industrielle, en particulier à grande échelle.

L'emploi de donneurs acyl-thioesters a été proposé comme alternatives à l'utilisation de donneurs acyl-CoA avec des acyltransférases. En effet, certaines observations ont suggéré la formation d'un intermédiaire acyl-enzyme par l'intermédiaire d'un résidu cystéine du site actif, et laissé supposer la possibilité d'utiliser des thioesters simples comme donneurs d'acyle. De nombreux acyl-thioesters ont été décrits depuis cette découverte pour l'acylation enzymatique de composés organiques avec une acyltransférase, mais ont requis des travaux de développement et d'optimisation plus ou moins compliqués. Par exemple dans l'un de ces systèmes, l'ingénierie de la cellule hôte pour éviter la dégradation du donneur thioester a dû être mise en place.

Par ailleurs, la libération de composés thiols très réactifs reste un problème. En effet, ces composés sont généralement nocifs et malodorants, et leur nucléophilicité peut conduire à des réactions de coupure de l'ester formé, soit une réversibilité chimique, ou de dégradation sur une autre partie de la molécule.

Ainsi, les méthodes d'acylation chimiques présentent en général des inconvénients majeurs, en particulier elles peuvent être longues, coûteuses, nocives, polluantes, présenter un rendement insatisfaisant et/ou être insuffisamment sélectives.

Les méthodes d'acylation enzymatiques présentent également des inconvénients, en particulier elles peuvent être complexes et délicates à mettre en œuvre, nécessiter des agents acylants coûteux, nocifs, polluants, présentant une odeur désagréable, être réversibles, provoquer la formation d' un groupe partant nucléophile, présenter un rendement insatisfaisant, et/ou utiliser des réactifs ou des agents acylants instables ou des produits de réaction réagissant avec l'enzyme.

L'invention a donc pour but de résoudre, en tout ou partie, les problèmes évoqués ci- dessus, et en particulier d'obtenir un procédé d'acylation efficace, écologiquement amical, économiquement intéressant, simple, industrialisable, peu coûteux, spécifique et/ou ne nécessitant pas l'utilisation de composés nocifs, malodorants et/ou nucléophiles.

Ainsi, selon un premier aspect, l 'invention a pour obj et un procédé d' acylation enzymatique comprenant au moins, voire consistant en, les étapes suivantes consistant à : a) mettre en contact

- au moins un composé portant au moins une fonction choisie parmi les fonctions aminé, alcool et thiol,

- au moins un microorganisme présentant une activité de transfert d'acyle et/ou une enzyme de transfert d'acyle, et

- au moins un donneur acyl-phosphonate de formule (I) suivante

Formule (I)

dans laquelle

- R représente un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle, aralkyle ou bien représente - OR a , -SR a , - R a R b , dans lesquels R a et R b , identiques ou différents, représentent H, un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle ou aralkyle, lesdits radicaux alkyles, alcène, alcyne, aryles et aralkyles étant éventuellement substitués,

- X représente O ou S,

- Y et Z, identiques ou différents, représentent -ORi, -OR 2 , -SRi, -SR 2 , - R'iR"i, - R' 2 R" 2

- Ri, R 2 , R'i, R' 2 , R"i et R" 2 , identiques ou différents, représentent un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle ou aralkyle, lesdits radicaux alkyles, alcène, alcyne, aryles et aralkyles étant éventuellement substitués, et

b) récupérer le composé comprenant au moins une fonction acylée, ladite fonction étant choisie parmi les fonctions aminé, alcool ou thiol.

Le procédé selon l'invention peut tout particulièrement permettre une acylation avec une excellente stéréospécificité, régiospécificité et/ou chimiospécificité.

Dans la présente description, l'expression « transfert d'acyle » est équivalente à l'expression « acyl-transférase ». Par « alkyle », on entend au sens de la présente invention un groupe hydrocarboné, aliphatique, qui peut être linéaire, ramifié ou cyclique.

Le radical alkyle peut comprendre de 1 à 8, voire de 1 à 6 atomes de carbone. Parmi les radicaux alkyles on peut citer méthyl, éthyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert- butyl, pentyl, isoamyl, néopentyl, 1-éthylpropyl, 3-méthylpentyl, 2,2-diméthylbutyl, 2,3- diméthylbutyl, hexyl, octyl, etc.

Par « alcène », on entend au sens de la présente invention un groupe hydrocarboné, insaturé qui comprend au moins une double liaison carbone-carbone, qui peut être linéaire, ramifié ou cyclique.

Le radical alcène peut comprendre de 2 à 8, voire de 2 à 6 atomes de carbone. Parmi les radicaux alcènes on peut citer propène, butène, pentène, etc.

Par « alcyne », on entend au sens de la présente invention un groupe hydrocarboné, insaturé qui comprend au moins une triple liaison carbone-carbone, qui peut être linéaire, ramifié ou cyclique.

Le radical alcyne peut comprendre de 2 à 8, voire de 2 à 6 atomes de carbone. Parmi les radicaux alcynes on peut citer propyne, butyne, pentyne, etc.

Par « aryle », on entend au sens de la présente invention un composé comprenant au moins un cycle aromatique, éventuellement hétéroaromatique. Ledit aryle peut être substitué, notamment par au moins un atome d'halogène. Parmi les aryles on peut citer le phényl, le biphényl et le pyridinyl.

Les aryles peuvent comprendre de 4 à 25 atomes de carbones et éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes, comme O, N ou S.

Plus particulièrement les aryles comprennent un ou deux cycles aromatiques.

Par « aralkyle », on entend au sens de la présente invention un composé aryle comprenant au moins une substitution par un radical alkyle, alcène ou alcyne. Parmi les aralkyles on peut citer le benzyle, le méthoxybenzyle, etc.

Les radicaux alkyles, alcène, alcynes, aryles ou aralkyles peuvent être substitués, notamment par :

au moins un atome d'halogène, tel que F, Cl, Br et I,

- au moins une fonction aminé, en particulier secondaire ou tertiaire, tout particulièrement portant un ou plusieurs groupements protecteurs,

au moins une fonction carbonyles, comme aldéhyde ou cétone, en particulier sous forme protégée, par exemple sous forme d'acétal, et/ou

au moins une fonction éther et/ou thioéther.

Les groupements protecteurs peuvent notamment être ceux décrit dans l'ouvrage T. W.

Green, P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, Wiley-Interscience, New York, 1999. Par ailleurs, les radicaux alkyles, alcènes ou alcyne peuvent être interrompus par un hétéroatome, notamment O, N, S ou P, et ainsi correspondre, par exemple, à des éthers, aminés ou thioéthers.

De manière étonnante, le présent procédé utilise des acyl-phosphonates qui se révèlent être de très bons donneurs d'acyles, alors que ceux-ci sont décrits comme étant des inhibiteurs enzymatiques. Par ailleurs, la synthèse des donneurs acyl-phosphonates est économique et simple. Un exemple de synthèse de ces composés est donnée par Burk Mark J., Stammers Timothy A., Straub Judith A., Organic Letters, 1, 3, 1999, p387-390 ; Marmors R.S., Journal of Organic Chemistry, 31, 1, 1971, pl28-136).

Le procédé de l'invention est en particulier très utile pour l'acylati on de composés organiques variés et en particulier de substances actives, d'intermédiaires pharmaceutiques, d'intermédiaires et de composés pour l'industrie des arômes et des parfums et de produits de commodité.

L'enzyme utilisée dans le procédé peut être une acyltransférase et/ou une hydrolase. Les enzymes acyltransférases peuvent appartenir à la classe EC 2.3 . 1 .x selon la classification enzymatique recommandée par le Comité de Nomenclature de l'Union Internationale de Biochimie et de Biologie Moléculaire (http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/), et en particulier celles avec lesquelles le groupement acyle est transféré sur un hétéroatome, tout particulièrement choisi parmi O, N et S.

Selon un mode de réalisation particulier du procédé l'enzyme acyltransférase est choisie parmi O-acyl-transférase, S-acyl-transférase et N-acyl-transférase, et plus particulièrement est une O-acyl-transférase.

Selon un autre mode de réalisation, l'enzyme est une hydrolase, en particulier choisie parmi estérase, lipase et amidase.

L'homme du métier saura se procurer les microorganismes exprimant une activité acyltransférase ou hydrolase pour la mise en œuvre du procédé de l'invention. Par exemple, l e s b a s e s d e d onn é es protéines ExPASy (http ://www. expasy . org/ enzyme/ enzyme- byclass.html) ou BRENDA (http://www.brenda-enzymes.org/) permettent d'identifier certains de ces microorganismes.

Selon un mode de réalisation particulier le microorganisme produisant une activité acyltransférase provient de Aspergillus terreus ATCC 20542.

Le microorganisme peut être un microorganisme transformé, en particulier un microorganisme n'exprimant pas d'activité transfert d'acyle au départ. Ce microorganisme peut être transformé par insertion d'au moins une séquence codant pour une telle activité. Par exemple le microorganisme peut être E. coli, en particulier dans lequel est inséré trois exons de l'acyltransférase annotée LovD (numéro accession GenBank AAD34555) qui sont par exemple chacun amplifiés individuellement à partir de l'ADN génomique de la souche ATCC 20542. Tout particulièrement, l'activité de transfert d'acyle, en particulier provenant d'une enzyme ou d'un microorganisme, peut être choisie en fonction de la spécificité ciblée.

Le donneur acyle acyl-phosphonate peut correspondre à la Formule (I) dans laquelle

- X représente O et Y et Z représentent -ORi et -OR 2 ou -SRi et -SR 2 ou - R'iR"i et - R' 2 R" 2 , ou

- X représente S et Y et Z représentent -ORi et -OR 2 ou -SRi et -SR 2 .

Les donneurs acyl-phosphonates peuvent plus particulièrement être des esters de phosphonates de formule (II) :

Formule (II)

dans laquelle

R, Ri et R 2 , identiques ou différents, représentent un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle ou aralkyle, lesdits radicaux alkyles, alcène, alcyne, aryles et aralkyles étant éventuellement substitués.

Selon un autre mode réalisation particulier le donneur acyl-phosphonate est un dérivé de pivaloylphosphonate de formule (I

Formule (III)

dans laquelle

- R 3 , R4 et R 5 , identiques ou différents, représentent un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle ou aralkyle, lesdits radicaux alkyles, alcène, alcyne, aryles et aralkyles étant éventuellement substitués, et

- Ri et R 2 , identiques ou différents, représentent un radical alkyle, alcène, alcyne, aryle ou aralkyle, lesdits radicaux alkyles, alcène, alcyne, aryles et aralkyles étant éventuellement substitués, en particulier Ri et R 2 sont identiques, plus particulièrement alkyle est choisi parmi méthyle, éthyle, tert-butyl, aryle est choisi parmi phényl et halophényl, et l'aralkyle est choisi parmi benzyle, méthoxybenzyle et tolyle.

Tout particulièrement, le donneur d'acyl est du 2,2-diméthylbutyrylphosphonate d' éthyle. Les composés ou substrats, notamment organiques, sont les récepteurs du groupement acyle de la réaction d' acylation catalysée par une enzyme acyltransférase ou un microorganisme présentant une activité acyltransférase.

Ledit composé peut présenter tout type de structure dans la mesure où il est reconnu en tant que substrat de ladite enzyme acyltransférase ou ledit un microorganisme présentant une activité acyltransférase.

Le composé soumis au procédé comprend donc au moins une fonction aminé, alcool ou thiol, celle-ci peut être aliphatique, alicyclique ou aromatique.

Ainsi au moins une fonction aminé, alcool ou thiol, notamment aliphatique ou alicyclique, de ce composé est acylée lors de la mise en œuvre du procédé.

De façon générale la structure des composés « récepteurs » des groupements acyles est définie initialement par rapport à la connaissance de la spécificité de l ' enzyme acyltransférase mise en œuvre. Cependant, lorsque cette spécificité de substrat est modifiée par les conditions réactionnelles du procédé, ou lorsqu'un mutant de cette enzyme, possédant une spécificité de substrat modifiée par ingénierie, est mis en œuvre, un composé organique qui ne serait pas considéré a priori comme substrat de l'enzyme peut être utilisé dans le procédé comme récepteur du groupement acyle.

Le procédé peut permettre la production du composé [(l S,3R,7S,8S,8aR)-8-[2-[(2R,4R)- 4-hydroxy-6-oxooxan-2-yl]éthyl]-3,7-diméthyl-l,2,3,7,8,8a- hexahydronaphthalen-l-yl] 2,2- diméthylbutanoate à partir du 6-(2-(l, 2,6,7,8, 8a-hexahydro-8-hydroxy-2,6-diméthyl-l- naphthalenyl)éthyl)tetrahydro-4-hydroxy-2H-pyran-2-one, en particulier en présence de 2,2- diméthylbutyryl-diéthylphosphonate et d'un microorganisme produisant une activité acyltransférase ou d'une enzyme acyltransférase.

Selon un mode de réalisation particulier, la production du composé [(l S,3R,7S,8S,8aR)- 8-[2-[(2R,4R)-4-hydroxy-6-oxooxan-2-yl]éthyl]-3,7-diméthyl -l,2,3,7,8,8a- hexahydronaphthalen-l-yl] 2,2-diméthylbutanoate est réalisé dans un milieu biphasique solvant organique/tampon aqueux et tout particulièrement dans un mélange heptane/tampon citrate pH 5.

Selon un autre de ses aspects, l'invention a pour objet l'utilisation d'acyl-phosphonates, notamment tels que décrits ci-dessus, en tant qu'agent acylant, en particulier de fonction alcool, thiol ou aminé avec une acyltransférase et/ou un microorganisme présentant une activité d' acyltransférase, notamment tels que décrit ci-dessus.

Les exemples sont fournis à titre illustratif. Les caractéristiques décrites peuvent bien entendu être combinées entre elles. Exemples

Exemple 1 Clonage et expression d'une acyltransférase Les trois exons de l ' acyltransférase annotée LovD (numéro accession GenBank

AAD34555) ont chacun été amplifiés individuellement à partir de ADN génomique de la souche ATCC 20542, puis fusionnés par PCR pour conduire à une phase ouverte de lecture continue.

Les sites de restriction Ndel et EcoRl ont été respectivement introduits aux extrémités 5' et 3'.

La cassette de gène a été introduite dans le vecteur pET26 de Novagen pour créer la construction permettant l'expression.

La souche E. coli BL21(DE3) transformée avec cette construction a été cultivée sur milieu Luria Bertani à 37°C jusqu'à une densité optique D0 6 oo de 0,5, puis 0,25mM IPTG ont été ajoutés avant de poursuivre l'expression pendant 20 heures à 20°C.

Les cellules ont été récupérées par centrifugation et resuspendues dans un tampon citrate à pH 5,0.

Exemple 2 Synthèse du 2,2-diméthylbutyryl-diéthylphosphonate

Sous atmosphère inerte, le chlorure de 2,2-diméthylbutyryle (20g, 0, 15 mol, 1 équiv) est ajouté dans un réacteur double-enveloppe muni d'une agitation mécanique. Après avoir refroidi entre 0-5°C, le triethylphosphite (29,7g, 0, 18 mol, 1,2 équiv) est additionné goutte à goutte en contrôlant la température entre 0-5°C. Le milieu réactionnel (solution jaune) est ensuite chauffé à 20-25°C et laissé sous agitation pendant une nuit. Le mélange brut est ensuite distillé pour obtenir le produit pur : le 2,2-diméthylbutyrylphosphonate d'éthyle (74°C sous 0,8 mbar) avec un rendement de 75%.

Exemple 3 Transfert d'acyle en cellules entières : cyclohexyl-2,2-diméthylbutanoate

Un culot cellulaire de 0,5 mL correspondant à un volume de culture de 20 mL, obtenu selon l'exemple 1, est resuspendu dans 0,45 mL de tampon citrate 50 mM à pH 5,0 contenant 10 mM de MgCl 2 et 50 mM de NaCl, puis mélangé à 0,05 mL de diméthylsulfoxyde contenant 100 mM de cyclohexanol et 400 mM de 2,2-diméthylbutyryl-diéthylphosphonate.

Le milieu réactionnel est agité à 20°C, et des échantillons de 50 iL sont régulièrement prélevés, dilués dans 450 iL d'acétonitrile et centrifugés avant injection du surnageant pour analyse et suivi de la cinétique de conversion. Ainsi, 6, 1% de conversion du substrat cyclohexanol en produit cyclohexyl-2,2-diméthylbutanoate sont obtenus après 24 heures de réaction.

Les composés sont analysés par une méthode GC-MS en utilisant un tube silice VF-5ms, L = 30 m, DI = 0,25 mm imprégné avec du polydiméthylsiloxane avec 5% de phényl, d'épaisseur 0,25 μηι, un gaz vecteur Hélium et un détecteur MS de type Clarus 600 C. Le gradient de température se décompose ainsi, à un débit constant de 1 mL/min d'Hélium : isotherme à 50°C pendant 2 min, puis montée à 280°C en 10°C/min, puis isotherme à 280°C pendant 5 min. Exemple 4 Transfert d'acyle en cellules entières : ciVfra«s-2-décahydronaphthyl-2,2- diméthylbutanoate

Un culot cellulaire de 0,5 mL correspondant à un volume de culture de 20, obtenu selon l'exemple 1, est resuspendu dans 0,45 mL de tampon citrate 50 mM à pH 5.0 contenant 10 mM de MgCl 2 et 50 mM de NaCl, puis mélangé à 0,05 mL de diméthylsulfoxyde contenant 1 0 m M d e czVtra«s-2-décahydronaphthol et 40 mM de 2,2-diméthylbutyryl- diéthy lpho sphonate .

Le milieu réactionnel est agité à 20°C, et des échantillons de 50 μL sont régulièrement prélevés, dilués dans 450 μL d'acétonitrile et centrifugés avant injection du surnageant pour analyse et suivi de la cinétique de conversion. Ainsi, 6,5% de conversion du substrat c/Vtrafts-2-décahydronaphthol en produit c/V/ra/7s-2-décahydronaphthyl-2,2- diméthylbutanoate sont obtenus après 24 heures de réaction.

Les composés sont analysés par une méthode GC-MS en utilisant un tube silice VF-5ms,

L = 30 m, DI = 0,25 mm imprégné avec du polydiméthylsiloxane avec 5% de phényl, d'épaisseur 0,25 μηι, un gaz vecteur Hélium et un détecteur MS de type Clarus 600 C. Le gradient de température se décompose ainsi, à un débit constant de 1 mL/min d'Hélium : isotherme à 50°C pendant 2 min, puis montée à 280°C en 10°C/min, puis isotherme à 280°C pendant 5 min. Exemple 5 Transfert d'acyle en cellules entières : [(lS,3R,7S,8S,8aR)-8-[2-[(2R,4R)- 4-hydroxy-6-oxooxan-2-yl] éthyl] -3,7-diméthyl- 1 ,2,3,7,8,8a- hexahydronaphthalén-l-yl] 2,2-diméthylbutanoate

Un culot cellulaire de 0,5 mL correspondant à un volume de culture de 20 mL, obtenu selon l'exemple 1, est resuspendu dans 0,25 mL de tampon citrate 50 mM à pH 5,0 contenant 3 7 m M d e 6-(2-(l,2,6,7,8,8a-hexahydro-8-hydroxy-2,6-diméthyl-l- naphthalenyl)éthyl)tétrahydro-4-hydroxy-2H-pyran-2-one, 10 mM de MgCl 2 et 50 mM de NaCl, puis mélangé à 0,25 mL d' heptane contenant 50 mM de 2,2-diméthylbutyryl- diéthy lpho sphonate .

Le milieu réactionnel est agité à 20°C, et des échantillons de 50 μΐ. sont régulièrement prélevés, dilués dans 450 μΐ. d'acétomtrile et centrifugés avant injection du surnageant pour analyse et suivi de la cinétique de conversion. Ainsi, 90% de conversion du substrat 6-(2- (1,2,6,7,8, 8a-hexahydro-8-hydroxy-2,6-diméthyl-l-naphthalényl)éthyl) tétrahydro-4-hydroxy- 2H-pyran-2-one en produit [(l S,3R,7S,8S,8aR)-8-[2-[(2R,4R)-4-hydroxy-6-oxooxan-2- yl]éthyl]-3,7-diméthyl-l,2,3,7,8,8a-hexahydronaphthalén-l -yl] 2,2-diméthylbutanoate sont obtenus après 5 heures de réaction.

Les composés sont analysés par une méthode HPLC en utilisant une colonne analytique

C8 (ZORBAX RX C8 250 mm x 4.6 mm, 5 μηι) et une détection UV à 238 nm. Le gradient de solvants d'élution utilisé, à un débit de 1,5 mL/min, est le suivant : (40% A + 60% B) pendant 8 minutes, puis de (40% A + 60% B) à (10% A + 90% B) en 1 minute, puis (10% A + 90% B) pendant 3 minutes, puis de (10% A + 90% B) à (40% A + 60% B) en 1 minute, puis (40% A + 60% B) pendant 7 minutes, avec A = H 2 0 ultra pure + 0.1 % H 3 P0 4 85 % ; B = acétonitrile.

Exemple 6 Transfert d'acyle en cellules entières : cyclohexanemethyl-2,2- diméthylbutanoate

Un culot cellulaire de 0,5 mL correspondant à un volume de culture de 20 mL, obtenu selon l'exemple 1, est resuspendu dans 0,45 mL de tampon citrate 50 mM à pH 5.0 contenant 10 mM de MgCl 2 et 50 mM de NaCl, puis mélangé à 0,05 mL de diméthylsulfoxyde contenant 10 mM de cyclohexanemethanol et 40 mM de 2,2-diméthylbutyryl- diéthy lpho sphonate .

Le milieu réactionnel est agité à 20°C, et des échantillons de 50 μL sont régulièrement prélevés, dilués dans 450 μL d' acétonitrile et centrifugés avant injection du surnageant pour analyse et suivi de la cinétique de conversion. Ainsi, 37, 1 % de conversion du substrat cyclohexanemethanol en produit cyclohexanemethyl-2,2-diméthylbutanoate sont obtenus après 3 heures de réaction.

Les composés sont analysés par une méthode GC-MS en utilisant un tube silice VF-5ms,

L = 30 m, DI = 0,25 mm imprégné avec du polydiméthylsiloxane avec 5% de phényl, d'épaisseur 0,25 μιη, un gaz vecteur Hélium et un détecteur MS de type Clarus 600 C. Le gradient de température se décompose ainsi, à un débit constant de 1 mL/min d'Hélium : isotherme à 50°C pendant 2 min, puis montée à 280°C en 10°C/min, puis isotherme à 280°C pendant 5 min.