Brevet FR2359101A1 — publié le 19780217

La présente invention concerne un nouveau procédé de substitution, d'addition de polymérisation ou de clivage de composés organiques utilisant un enzyme du groupe des peroxydases, un peroxyde et un réactif approprié. La substitution, l'addition, le clivage et la polymérisation des composés organiques sont réalisés par des réactions chimiques spécifiques, dont la plupart nécessitent l'utilisation des températures et pressions élevées et de réactifs chimiques corrosifs. L'iodadation enzymatique de la tyrosine, de l'histidine et de protéines par utilisation des peroxydases et de peroxydes ou de systèmeskéndra- teurs de peroxydes a été décrite par divers chercheurs au cours des vingt dernières années et l'iodation catalysée par la lacto-peroxyda Xe a été largement utilisée pendant les dernières années pour le marquage des protéines par l'iode radioactif (Morrison, . et collaborateurs - Immunochemistry, volume 8, pages 289-297, 1971, Xarchalonis, J.J. - Biochemical Journal, volume 113, pages 299-305, 1969. Nunez & Pommier (Nunez, J. & Pommier, I. - Journal Of Biochimistry, Volume 7, pages 286, 1968) et Payse & Harrison (Biochem. Biophys. Jacta. Volume 284, page 34, 1972) décrivent la formation de di- et trityrosine en utilisant la lactopéroxydase. Hormis ces quelques réactions dont le cadre est très limité, aucune autre réaction n' a été réalisée. La Demanderesse a maintenant découvert qu1en utilisant une peroxydase dans des conditions convenables, un vaste domaine d'applieations pour la substitution, l'addition, la polymérisation, ou le clivage de composés organiques en général a été ouvert, dont les limites ne peuvent cependant être déi- nies d'une manière précise, mais les nombreux exemples décrits dans le présent mémoire donnent une idée de la géndraiité du nouveau procédé proposé. La présente invention est d'autant plus inattendue qu'il est bien connu que les enzymes ne catalysent généralement pas les rdac- tions dans des solvants organiques. Selon la présente invention, il est devenu possible que l'enzy- me du groupe de la peroxydase serve de catalyseur dans tous les types de réactions avec divers substrats comprenant des solvants organiques. Les conditions optimales d'utilisation des enzymes dans ces réactions, à savoir le pH et la température qu'il convient d'utiliser, sont connues d'après la littérature générale et doivent titre observées dans la mise en oeuvre de l'invention. Le présent procédé présente l'avantage sur les procédés chimiques de pouvoir être mis en oeuvre rapidement à la température embiante et à la pression atmosphérique et élimine l'utilisation de certains réactifs toxiques et corrosifs, tels que les halogènes élémentaires. Les réactifs de substitution ou d'addition réagissent avec les substrats organiques en présence d'un enzyme du groupe des peroxydases et d'un peroxyde. Les exemples suivants illustrent certains types de produits pouvant être obtenus par le procédé de l'intention. Dans ce qui suit désigne la température ambiante, de préférence 20-252C; t désigne la durée de réaction de 20 minutes LPO : lactoperoxydase; HRP : Peroxydase du raifort; &gamma; : microgramme 1. Le triiodobenzène est obtenu en mélangeant du benzène (di- persé par ultrasons dans une solution de phosphate tampon de pH 7,2) avec KI, H202 et la lactoperoxydase. D'autres produits iodés du benzène sont produits en même temps que le triiodobenzène. Le trichlorobenzène et le tribromobenzène sont obtenus par le même processus, mais en remplaçant KI par EBr et EC1 respectivement. Benzène : 10 mg Enzyme : 50 &gamma; (LPO) H202 : 0,3 ml I : 59 mg On obtient 40 mg de triiodobenzène et d'autres produits iodés de benzène. - Avec 40 mg de KBr, on obtient 5 mg de tribromobenzène. - Avec 28 ml de KOl, on obtient 5 mg de trichlorobenzène. 2. On obtient 1'&alpha;-tribromacétate en mélangeant de l'acétate d'ammonium avec EBr, H202 et la lactoperoxydase dans un phosphate tampon, pH 7,2. On obtient l'&alpha;-trichloracétate et l'&alpha;-triiodacétate par le même mode opératoire, mais avec EC1 et EI respectivement. Avec CH3 COOEH4 : 10 mg H202 : 0,3 ml KBr : 59 mg Enzyme : 50 (LPO) On obtient 2 mg de tribromacétate. - Avec 28 mg de KCl, on obtient 1,5 mg de trichloracétate. - Avec 59 mg de KI, on obtient 2 mg de triiodacétate. 3. La 2, 2,6-dichlorocyclohexanone est obtenue en mélangeant de la cyclohexanone (dispersée par ultrasons dans un phosphate tampon) avec NaCl, H202 et la lactoperoxydase. Avec la cyclohexanone : 10 mg H202 : 0,6 ml NaCl : 12mg LPO : 50 g on obtient 4 mg de 2,6-dichlorocyclohexanone. 4. Le 1,2-diiodocyclohexane est obtenu en mélangeant du cyclohexène (dispersé par ultrasons dans un phosphate tampon) avec Nal, H2 2 et la lactoperoxydase. En utilisant cyclohexane : 8 mg K' ; 65 mg H2O2 : w30,3 ml LPO : 50 X on obtient 4 mg de 1,2-diiodocyclohexane. 5. On obtient le 3,4-diiodo-n-hexane en mélangeant du n-3-hexène (dispersé par ultrasons dans un phosphate tampon) avec EI, du persulfate d'ammonium et la lactoperoxydase. En utilisant n-3-hexène : 8 mg H2O2 : 0,3 ml EI : 65 mg LPO : 50 &gamma; on obtient 3 mg de 3,4-diiodo-n-hexane. 6. On obtient du polyhexane - un produit polymère, à partir d'hexane en mélangeant de 1' hexane (dispersé par ultrasons dans une solution saline de phosphate tampon) avec H202 et une peroxydase de raifort. En utilisant hexane : 70 mg RRP : 50 Y 2 2 : 1 ml on obtient 1 mg de polyhexane. 7. On obtient un produit polymère iodé d'hexane par le même processus que dans l'Exemple 6 avec addition de KI au mélange réactionnel. En utilisant 2 mg de KI, on obtient 2 mg du produit polymère iodé hexane. 8. On obtient la polyfluorescéine - Un produit polymère de fluorescéine en mélangeant de la fluorescéine avec H2O2 et la lactoperoxydase. En utilisant fluorescéine : 10 mg LPO : 50 &gamma; H202 : 0,3 ml on obtient 2 mg de polyfluoroescéine. 9. On obtient du uoîybenzène - un produit de polymérisation du benzène en mélangeant du benzène (dispersé par ultrasons dans une solut ion saline de phosphate tampon) avec de la peroxydase de raifort et H2O2 En utilisant benzène : 1 g HRP : 50 &gamma; H202 : 1 mol on obtient 10 mg de polybenzène. 10. On obtient de l'iodo, bromobenzène en mélangeant du benzène (dispersé par ultrasons dans une solution de phosphate tampon pH 7,2) avec NaBr, KI, H2O2 et la lactoperoxydase. En utilisant Benzène : 10 mg 00 : 50 NaBr : 35 mg EI : 59 mg H2O2 : 0,3 ml on obtient 5 mg d'iodobromobenzène. 11. On obtient un oopolymère de benzène et d'heptane à partir de benzène et d'heptane en mélangeant du benzène et de l'heptane (dispersés par ultrasons dans une solution saline de phosphate tampon) avec H202 et la peroxydase de raifort. En utilisant heptane : 70 mg benzène : 70 mg H202 : 1 mi HRP : 50 on obtient 2 mg de copolymère. 12. On obtient des produits de clivage de cyclohexanone (par exemple l'acide adipique, l'adipaldéhyde, l'acide &alpha; hydrosycaproïque, etc.) à partir de cyclohexanone en mélangeant de la cyclohelanone (dispersée par ultrasons dans un phosphate tampon, pH 7,2) avec 02 et la peroxydase de raifort. En utilisant de la cyclohexanone (lg),l ml de H202 et 50 &gamma; de RRP, on obtient 600 mg de produits de clivage. - REVENDICATIONS 1 - Procédé de substitution, d'addition, de polymérisation et de clivage de composés organiques, caractérisé en ce qu'on utilise un enzyme du groupe des peroxydases et un peroxyde. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour la substitution ou l'addition à des composés organiques, on utilise un réactif ou des réactifs appropriés. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la copolymérisation est effectuée par un enzyme du groupe des peroxydases et un peroxyde. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif est l'ion halogénure, le composé organique est aliphatique, et en ce que le produit de substitution est un composé aliphatique halogéné. 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif est un halogénure, le composé organique est alicyclique, et en ce que le produit de substitution est un composé alicyclique halo géné. 6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif est un ion halogénure, le composé organique est aromatique, et en ce que le produit est un composé aromatique halogéné. 7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif est un halogénure, le composé organique insaturé est aliphatique, et en ce que le produit d'addition est un composé aliphatique halogéné. 8 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif est un halogénure, le composé organique insaturé est alicyclique, et en ce que le produit d'addition est un composé alicyclique halogéné; 9 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le composé organique est aliphatique, alicyclique ou aromatique. 10 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif est l'ion halogénure et le composé organique est aromatique à channe rnmifiée aliphatique, aromatique à channe ramifiée alicycli- que, aliphatique à channe ramifiée alicyclique ou un hétérocomposé. 11 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif est un ion halogénure et le composé organique insaturé est aliphatique à chaîne ramifiée alicyclique, ou un hétérocomposé. 12 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé 2,caractérisé en ce que le composé organique est aromatique à channe ramifiée aliphatique, aromatique à channe ramifiée alicyclique, aliphatique à channe ramifiée alicyclique, un hétérocomposé, un composé aliphatique insaturé, un composé alicyclique insaturé ou un composé aliphatique insaturé présentant une ramification alicyclique insaturée. 13 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les composés organiques sont des composés aromatiques et aliphatiques, aromatiques et alicycliques, alicycliques et aliphatiques ou des hétérocomposés.