JPH01300899A - 微生物処理による光学活性なジハロゲノプロパノールの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はラセミ体のジハロゲノプロパノールを微生物処
理して光学活性なジハロゲノプロパノールを分取する方
法に関する。

（従来技術） ジハロゲノプロパノール、特に２，３−ジクロロ−１−
プロパノール（以下β−ＤＣＨと略称する）又は２．３
−ジブロモ−・１−プロパノール（以下β−ＤＢＨと略
称する）は、下記構造式で表わされるようにＣ２位に不
斉炭素をもつ化合物であり、このものを光学分割して得
られる光学異性体から製造された光学活性なエピクロロ
ヒドリン又はエビブロモヒドリンは医薬、農薬、強誘電
性液晶、光学活性ポリマーなどの中間原料として重要で
ある。

Ｘ０Ｈ （但し、上式においてＸは塩素原子又は臭素原子である
） 従来ジハロゲノプロパノールの光学分割は極めて困難で
あることが知られている。このジハロゲノプロパノール
を光学分割する方法については本出願人は先に微生物を
利用する光学分割方法を提案したく特開昭６１−１３２
１９６＠公報、特開昭６２−４０２９８＠公報）。この
方法は、土壌中より分離採取して得られたシュードモナ
ス属に属する細菌、即ちシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏ
ｍｏｎａｓ　）ＯＳ−に−２９（微工研菌奇第７８４６
号、ＦＥＲＭＰ−７８４６＞と命名される細菌を用いて
ラセミ体のβ−ＤＣＨ又はβ−ＤＢＨから８体のみを分
解せしめて、光学純度９９％以上の８体を分取する方法
である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記方法ではラセミ体β−ＤＣＨ又はラ
セミ体β−ＤＢＨから培養によって８体を分解するに要
する時間が甚だ長く、従って上記培養に際して温度管理
、撹拌動力、空気供給等に要する動力費用が大きいとい
う問題があった。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記先願の微生物処理による方法と同等
な高光学＠度を与えることができ、しかも一方の光学異
性体をより速く資化することのできる微生物のスクリー
ニングを行った。

その結果、約数子株の中からより強力なＲ体資化能を持
つシュードモナス属に属する後記３新菌株が上記欠点を
改善する微生物として見出された。

すなわち、本発明は、Ｒ−（＋）−２，３−ジクロロ−
１−プロパノール又はＲ−（＋＞　−２，３−ジブロモ
−１−プロパノール資化能を有し、それぞれシュードモ
ナス属に屈する新菌株ＯＳ−に−９菌株、ＯＳ−Ｋ−７
４菌株及びＯＳ−に−７Ｓ菌株から選ばれた細菌又はそ
の培養菌体を適当な培地中でラセミ体２，３−ジクロロ
−１−プロパノール又はラセミ体２，３−ジブロモ−１
−プロパノールを作用させてＳ−（−）−２，３−ジク
ロロ−１−プロパノール又はＳ−（−）−２，３−ジブ
ロモ−１−プロパノールを分取することを特徴とする微
生物処理による光学活性なジハロゲノプロパノールの製
法である。

本発明において用いられる土壌中から採取された上記３
種の新菌株、Ｏ８−に−９菌株、ＯＳ−Ｋ−７４菌株及
びＯＳ−に−７６菌株の菌学的性質は下記に示すとおり
である。

各培地における生育状態 １、肉汁寒天平板培！（３０℃、　３日１ｉａｌり菌株
名　Ｏ８−に−９０Ｓ−に−７４Ｏ８−に−７６イ）コ
ロニー形状の遅速　　　　諺　通　　　　　鋳　通　　
　　　普　通口）コロニーの形状　　　　　円　形　　
　　円　形　　　　円　形ハ）コロニー表面の形状　　
　　平　ｌｆ！　　　　　　平　滑　　　　　平　清二
）コロニー隆起状態　　　　　頭　状　　　　　凸　状
　　　　　凸　状ホ）コロニーの周縁　　　　　全　円
　　　　全　円　　　　全　円へ）コロニーの内容　　
　　　均　質　　　　　均　質　　　　　均　質ト）コ
ロニーの色調　　　　　　乳白色　　　　　肌　色　　
　　　肌　色チ）コロニーの透明度　　　　　半透明　
　　　　半透明　　　　　半透明り）コロニーの光沢　
　　　　鈍　光　　　　　鈍　光　　　　鈍　光ヌ）可
溶性色素の生成　　　　　　無　　　　　　　無　　　
　　　　無２、肉汁寒天斜面培！！（３０℃、３日間）
イ）生育の良否　　　　　生育良好　　生育良好　　生
育良好口）生育状態　　　　糸状　　糸状　　糸状ハ）
コロニー表面の形状　　　　平　滑　　　　　平　滑　
　　　　平　滑二）コロニー断面の形状　　　　偏　平
　　　　　偏　平　　　　　偏　平ホ）コロニーの光沢
　　　　　鈍　光　　　　鈍　光　　　　鈍　光へ）コ
ロニーの色調　　　　　　乳白色　　　　　乳肌色　　
　　　乳肌色ト）コロニーの透明度　　　　　半透明　
　　　　半透明　　　　　半透明３、肉汁液体培ＩＩ（
３０℃、３日間）イ）生育状態　　　　　　　僅かに濁
る　　　僅かに濁る　　　僅かに濁る口）ガス発生　　
　　　　　無　　　　　無　　　　　無ハ）培地の着色
　　　　　　　　　無　　　　　　　無　　　　　　　
無４、肉汁ゼラチン穿刺培養 液化せず　　液化せず　　液化せず ５、リドマスミルク 凝固せず　　凝固せず　　凝固せず 青　色　　　　　青　色　　　　　無変化６、生理学的
試験 １）硝酸塩の還元　　　　　　　＋　　　　　　　＋　
　　　　　　＋２）ＭＲテスト　　　　　　　　−−−
３）ＶＰテスト　　　　　　　　−　　　　　　　−−
４）インドールの生成　　　　　−−−５）硫化水素の
生成　　　　　　−−−６）でんぷんの加水分解　　　
　−−−７）脱窒反応　　　　　　　　　　　　　　　
　　＋　　　　　　　十８）クエン酸の利用　　　　　
　＋　　　　　　　＋　　　　　　　＋９〉無機窒素源
の利用　　　　　＋　　　　　　　＋　　　　　　　＋
１０）蛍光性色素の生成　　　　　　　　　　　　　＋
（ａｌ　　　　　　＋（ａ）１１）ウレアーゼ　　　　
　　　　十　　　　　　　−−１２）オキシダーゼ　　
　　　　　＋　　　　　　　＋　　　　　　　＋１３）
カタラーゼ　　　　　　　　＋　　　　　　　＋　　　
　　　　＋１４）生育のｌ）Ｈ範囲　　　　　５−１０
　　　　６−９　　　　　５−１０１５）酸素に対する
Ｂｒ！１　　　　　好気性　　　　　好気性　　　　　
好気性１６）Ｏ−Ｆテスト　　　　　　　０　　　　　
　　０　　　　　　　０１７）糖類からの酸及びガスの
生成 糖　　類　　　　義　　ガス　　　酸　　ガス　　　酸
　　ガスローグルコース　　　−　　−＋　　　−＋　
　　−Ｄ−ガラクトース　　−　　　−＋−＋−ショ糖
　　　　　　　　−−−−＋− トレハロース　　　　−−一一一一 デンプン　　　　　　−一一一一一 グリセリン　　　　−　　−＋−＋− １８＞ＰＨ８の蓄積　　　　　　　−−−１９）アルギ
ニンデヒドロラーゼ　−十　　　　　　　＋（ａ）：Ｐ
ｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　　Ｆ寒天培地、キングＢ寒天培
地にて蛍光性色素生成 形態学的諸性質 １）！Ｉｎ胞の形状　　　　桿菌　　桿菌　　桿菌２）
Ｉ胞の大きさ（ｓ＞　　　　　０．７ｘ２．Ｏ０，７ｘ
２．５　　　　０．７ｘ２．４３）細胞の多形性　　　
　　　　　無　　　　　　　無　　　　　　　無４）運
動性の有無　　　　　　　　有　　　　　　　有　　　
　　　　有５）ダラム染色性　　　　　　　陰　性　　
　　　陰　性　　　　　陰　性６）胞子の有無　　　　
　　　　　無　　　　　　　無　　　　　　　無７）抗
酸性　　　　　　　　　　　無　　　　　　　無　　　
　　　　無上記の結果をもとにパージエイズ・マニュア
ル・オブ・システマティック・バクテリオロジー（Ｂｅ
ｒｇｅｙ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ　ｏｆ　Ｓｙｓｔｅｍａｔ
ｉｃ　Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ）第１巻の記載に基づ
ぎ、それらの帰属同定を行うと、 Ｏ８−に−９菌株はシュードモナス　シュードアルカリ
ジェネス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｐｓｅｕｄｏａｌ
ｋａｌ　ｉｇｅｎｅｓ）の新菌株 ＯＳ−に−７４菌株はシュードモナス　プチダ（Ｐｓｅ
ｕｄｏｍｏｎａｓ　ｐｕｔｉｄａ　＞の新菌株ＯＳ−に
−７６菌株はシュードモナス　フルオレッセンス（Ｐｓ
ｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）の新
菌株と判明した。

本発明者らは、上記３種の新菌株をそれぞれシュードモ
ナス　シュードアルカリジェネス（ｐｓｅｕ−ｄｏｍｏ
ｎａｓ　ｐｓｅｕｄｏａｌｋａｌ　ｉｇｅｎｅｓ　＞　
ＯＳ−Ｋ　−９（微工研菌奇第９７６９号、ＦＥＲＭ　
　Ｐ−９７６９＞、シュードモナス　プチダ（Ｐｓｅｕ
ｄｏｍｏｎａｓ　ｐｕｔｉｄａ　）ＯＳ−に−７４（微
工研菌奇第９７７１号、ＦＥＲＭｐ−９７７１＠）　、
シュードモナス　フルオレッセンス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏ
ｎａｓ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）　ＯＳ−に−７６
（微工研菌奇第９７７０号、ＦＥＲＭ　　Ｐ−９７７０
号）と命名した。

尚、本発明者らの実験によると、同病同種の標準菌株で
あるシュードモナス　シュードアルカリジェネスＩＦ０
１４１５７株、シュードモナス　プチダＩＦＯ１４１６
４株及びシュードモナス　フルオレッセンスＩＦ０１４
１６０株については本発明で用いる上記３新菌株と同様
な効果、即ち、ジハロゲノプロパノール資化性がないこ
とが明らかとなった。

また、上記３新菌株は、前述した本出願人に係る先願の
菌株（Ｏ８−に−２９（ＦＥＲＭ　　Ｐ−７８４６＞と
比較して、 （ｉ）シュードモナス　アルカリジェネスＯ８−に−９
（ＦＥＲＭ　　Ｐ−９７６９）は、Ｄ−グルコース、Ｄ
−ガラクトース、ショ糖及びトレハロースよりいずれも
酸を生成しない （ｉｉ）シュードモナス　プチダＯＳ−に−７４（ＦＥ
ＲＭ　　Ｐ−９７７１＞及びシュードモナス　フルオレ
ッセンスＯ５−に−７６（ＦＥＲＭ　　Ｐ−９７７０）
は、いずれもＰＳｅｔＪｄＯｍＯｎａＳ　Ｆ寒天培地、
キングＢ寒天培地において蛍光性色素を生成する という生理学的諸性質において明らかに異なるものであ
る。

本発明ではラセミ体β−ＤＣＨ又はラセミ体β−ＤＢＨ
に、上記微生物を接触させてＳ−（−）−β−ＤＣＨ又
はＳ−（−）−β−ＤＢＨを分取するが、具体的にはラ
セミ体β−ＤＣＨ又はラセミ体β−ＤＢＨを炭素源とし
、無）幾態窒素（各種のアンモニア塩、硝酸塩）を窒素
源としその他無機塩類を含む合成培地中で上記細菌を培
養するか、又は上記細菌をブイヨン培地、あるいは加糖
ブイヨン培地等、炭素源、窒素源、有機栄養源、無機栄
養源を含む通常よく用いられる栄養培地中で培養せしめ
、よく生育させておき、これから得られる菌体をラセミ
体β−ＤＣＨ又はラセミ体β−ＤＢＨを含有する培地中
で作用させた後、残存するＳ−（−）−β−ＤＣＨ又は
Ｓ−（−）−β−ＤＢＨを分取すればよい。

炭素源としてはグルコース、シュクロース、グリセリン
等の炭水化物、あるいはクエン酸、マレイン酸、リンゴ
酸等の有ＩＮ酸及びその塩類を、窒素源としては硫酸ア
ンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、リ
ン酸アンモニウム等の無機態窒素、及び尿素、ペプトン
、カゼイン、酵母エキス、肉エキス等の有機態窒素を用
いることができる。その他の無機塩類としてはリン酸塩
。

マグネシウム塩、カリ塩、マンガン塩、鉄塩、亜鉛塩、
銅塩等が用いられる。

本国の培養は、慣用の方法で行うことができる。

通常、温度的２０〜４０℃、好ましくは２５〜３７℃、
ｐＨ約６〜９、好ましくはｐｌ−１６，５〜７．５で振
盪おるいは通気撹拌等の手段により好気的に行われる。

本発明で用いる微生物とラセミ体β−ＤＣＨ又はラセミ
体β−ＤＢＨを接触させるときのこれらの′ａ度は培地
巾約０．２容量％程度であればよく、その接触時間は通
常３日以内、好ましくは２日〜３日以内である。

培養終了後、培養液をとり出し遠心分離して微生物菌体
と上清液とに分離し、上清液中の光学活性なβ−Ｄ　Ｃ
Ｈ又はβ−ＤＢＨを活性炭カラム処理、エーテル抽出、
減圧蒸留等の操作によって分取する。

以下実施例により説明する。実施例中％は特に記さない
限り重量％を表わす。

実施例１ ラセミ体β−ＤＣＨを唯一の炭素源とした培地、すなわ
ち ラセミ体β−ＤＣＩ−１０，２容■％ 硫安　　　　　　　　　　　　　　０．０５％硝安　　
　　　　　　　　　　　０．０５％りん酸水素第２カリ
ウム　　　　Ｏｏ、１％１りん酸第２ナトリウム　　　
　　０．１％りん酸第１ナトリウム　　　　　０．２％
１ａ酸マグネシウム　　　　　　　０．０５％ｆｔ酸鉄
、硫酸銅、硫酸マンガン　　微量ｐｌ−１６，５ を含む培地１００ｄを有する１０個の坂ロフラスコ（５
００ｄ容）に水筒ＯＳ−に−９株の傾斜寒天培地から１
白金耳ずつ植菌を行い、３０℃でｍ！培養を３日間実施
する。次に上記組成の培地２０９を入れた２５Ｎ容培養
器（ジャーフッメンタ−）に上記前項養分を加え、以下
の条件下で２日間通気撹拌培養した。

温度３０℃ １）ｌ−（初発６．５ 通気ｆｆｉ　　２０．１！　／ｍｉｎ 回転＠　　３００ｒｐｍ 培養終了後、培養液を取り出し、遠心分離機を用いて微
生物菌体とその上清液とに分離し、この中に残存するβ
−ＤＣ）−１を活性炭カラム処理、エーテル抽出、減圧
蒸留によって油状物質として６．２ｇ採取した。本物質
の同定は次の方法で行った。

１）ガスクロマトグラフィーによる同定。

カラム担体ＰＥＧ−２０ＭＰ１５％、６０〜８０メツシ
ユを用いて市販β−ＤＣＨと比較した結果、その保持時
間は全く同じであった。純度９８．６％以上。

２）ＩＲ（赤外線吸収スペクトル）による同定。

第１図に示したチャートのように、その吸収パターンは
市販β−ＤＣＨと全く同一であった。

以上から本物質は明らかに光学活性β−ＤＣＨでおる事
が判明した。又本物質がＳ−（−）−β−ＤＣＨである
事の確認は以下の方法によった。

１）比旋光度の測定。

市販β−Ｄ　ＣＨ及び本物質の比旋光度は次の如くであ
る。

市販β−ＤＣＨ（α）萱＝０．Ｄ　　　Ｃ＝　１゜ジク
ロロメタン 本　　物　　質　　〔α〕萱＝−９，５°　Ｃ＝１゜ジ
クロロメタン ２＞Ｒ−（十）−α−メトキシ−α−トリフルオロメチ
ルフェニルアセテートエステルの調製ならびに高速液体
クロマトグラフィーによる分析。

Ｒ−（十）−α−メトキシ−α−トリフルオロメチルフ
ェニルアセテートクロライドを市販β−ＤＣＨならびに
本物質に反応せしめ、そのエステル誘導体を調製した後
、液体クロマトグラフィーでの分析結果は次のようでお
った。

分析条件 カラム担体　　　ＺＯＲＢＡＸＯＤＳ ４．６ｍｍｘ２５ｃｍ　（Ｄｕ　Ｐｏｎｔ社製）溶　出
　液　　　メタノール：水＝　６３　：　３５　（Ｖ／
Ｖ）溶出ｆｆｉ　　１ｍｌ／ｍｉｎ 検　出　法　　　２６０ｎｍにおける吸光度分析結果 市販β−ＤＣＨ保持時間５０．５分及び５２．０分に同
一面積をもつ２つのピークを与 えた。

本　　物　　質　保持時間５０．５分にのみピークを与
え５２．０分にはピークを与えな かった。

３）ジクロロプロピル−Ｎ−フェニルカルバメートの調
製及びその比旋光度。

市販β−ＤＣＨ１及び本物質１ｇとフェニルイソシアネ
ート０．９（］を乾燥アセトン３０ｄ、　　トリエチル
アミン０．３威に加え、約３時間加熱還流し、そのジク
ロロプロピル−Ｎ−７エニルカルバメートを調製した俊
、その比旋光度を測定した。

市販β−ＤＣＨ（α）９＝０．０　　　Ｃ＝１゜メタノ
ール 本　　物　　質　　〔α〕劃側−１６，４°　Ｃ−１゜
メタノール 以上の結果から本物質は、Ｓ−（−）−β−ＤＣト１で
あり、その光学純度は９９％以上であることが判った。

実施例２ 肉エキス０．５％、ポリペプトン０．５％、グルコース
１．０％、ｐＨ７なる培地ｉｏｏ、ｇを有する５個の坂
ロフラスコ（５００ｍ１容）を常法どおり、加圧蒸気滅
菌後、菌株ＯＳ−に−９株の傾斜寒天培地から菌株を１
白金耳ずつ接種する。各々のフラスコは３０℃下で４８
時間往復振盪培養（２００ｒｐｍ　）を行う。

次に上記組成の培地２ＯＮを３０．１！容ジヤーフ７メ
ンターに入れ、常法どおり加圧蒸気滅菌後、各々のフラ
スコで生育せしめた微生物菌体を無菌的に接種せしめ、
次の条件下で２０時間培養する。

温度３０℃ ｐＨ初発ｐＨ７，０ 通気邑　２０Ｑ　／ｍｉｎ 回転数　３００ｒｌ）ｍ 培養の終了した培養液は遠心分離機にて微生物菌体と上
清液とに分離し、上清液は廃棄する。残った微生物菌体
は５０ｍ１ｖｌりん酸緩衝液ｐＨ６，５にて３回〜４回
洗浄し洗浄菌体を得る。次にこの洗浄菌体を実施例１で
示したラセミ体β−Ｄ　ＣＨを含有する培地２０．１！
に懸濁させ、次の条件下に保持する。

温度３０℃ 通気Ｎ　　２０．１！　／ｍｉｎ 回転数　３０Ｏｒｐｍ ｐＨ５，５（炭酸カルシウムを２０（Ｊ加えて保持する
） 洗浄菌体を培地に加えてから４８時間、上記の様に通気
撹拌培養し、再び遠心弁１ｉ！ｔＩａにて微生物菌体と
上清液とに分離した。上清液からの光学活性β−ＤＣＨ
の分離は実施例１と同様にし、光学活性β−ＤＣＨ７，
２ｆＪを得た。このβ−ＤＣＨは、実施例１に示したよ
うに各種の分析を行った結果、光学純度９９％以上のＳ
−（−）−β−ＤＣＨであった。

実施例３ 使用した菌株としてＯＳ−に−９株の代りにＯＳ−に−
７４株又はＯＳ−に−７６株とした以外は実施例１と同
様にしてそれぞれ下表に示すような分析結果の光学活性
Ｓ−β−ＤＣＨを得た。

実施例４ 炭素源として、ラセミ体β−ＤＣＨの代りにラセミ体β
−ＤＢＨを用い、菌株としてＯＳ−に−９株、ＯＳ−に
−７４株又はＯＳ−に−７６株を用いた以外は実施例１
と同様にしてそれぞれ下表に示すような分析結果の光学
活性Ｓ−β−ＤＢＨを得た。

（発明の効果） 本発明法によれば、光学活性なジハロゲノプロパノール
が先願発明に比べて短時間で製造することができ、しか
も得られた光学活性体は光学純度が非常に高いものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１によって得られたＳ−β−ＤＣ］−１
と市販品ラセミ体β−Ｄ　ＣＨの赤外線吸収スペクトル
であり、第２図は実施例４のＮｏ、３によって得られた
Ｓ−β−ＤＢＨと市販品ラセミ体β−ＤＢＨの赤外線吸
収スペクトルである。 第１図　　実　　線：実施例１のＳ−（−）−β−ＤＣ
Ｈ −点鎖線二市販品 第２図　　実　　線：実施例４Ｎ０．３の５−（−）　
　−β−Ｄ　Ｂ　Ｈ −点鎖線二市販品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｒ−（＋）−２，３−ジクロロ−１−プロパノール又は
   Ｒ−（＋）−２，３−ジブロモ−１−プロパノール資化
   能を有し、それぞれシュードモナス属に属する新菌株Ｏ
   Ｓ−Ｋ−９菌株、ＯＳ−Ｋ−７４菌株及びＯＳ−Ｋ−７
   ６菌株から選ばれた細菌又はその培養菌体を培地中でラ
   セミ体２，３−ジクロロ−１−プロパノール又はラセミ
   体２，３−ジブロモ−１−プロパノールを作用させてＳ
   −（−）−２，３−ジクロロ−１−プロパノール又はＳ
   −（−）−２，３−ジブロモ−１−プロパノールを分取
   することを特徴とする微生物処理による光学活性なジハ
   ロゲノプロパノールの製法。