JPH0242476B2 - - Google Patents

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JPH0242476B2
JPH0242476B2 JP55146344A JP14634480A JPH0242476B2 JP H0242476 B2 JPH0242476 B2 JP H0242476B2 JP 55146344 A JP55146344 A JP 55146344A JP 14634480 A JP14634480 A JP 14634480A JP H0242476 B2 JPH0242476 B2 JP H0242476B2
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は光学活性なβ−(S)−アミノグルタル
酸モノアルキルエステルの製造法に関するもので
ある。 不斉炭素を有する生理活性物質は、しばしば一
方の光学活性体のみが生理活性を示し、その鏡像
体は不活性なものが多い。その代表的なものとし
てペニシリン、セフアロスポリン、チエナマイシ
ンなどのβ−ラクタム化合物がある。 例えばチエナマイシンは次式 の立体構造のカルバペナム核を有する化合物であ
り、これはL−アスパラギン酸 のジアルキルエステルから多数段階で誘導された
次式 〔式中、R1はアルキル基〕の(S)−4−アルコ
キシカルボニルメチルアゼチジン−2−オンを経
て全合成できる(特開昭55−27169号公報参照)。 本発明者は光学活性β−(S)−アミノグルタル
酸モノアルキルエステルが創製できるならば、チ
エナマイシン合成に有用な上記のS−立体配位を
もつアゼチジノン誘導体を製造するための中間体
として、従つてカルバペネムの重要な合成中間体
として有用であろうと予見した。この予見の下に
研究を進めて、本発明者は、有機合成によつて容
易に得られる光学不活性のベンジルオキシカルボ
ニルアミノグルタル酸ジメチルエステルを動物肝
臓由来のエステル加水分解酵素(エステラーゼ)
で処理すると、一方のエステル基のみが加水分解
により脱離して光学活性のモノメチルエステルが
生成することを知見した。そしてアミノ保護基と
してのベンジルオキシカルボニル基を常法で脱離
すると、光学活性β−(S)−アミノグルタル酸モ
ノメチルエステルになることを認めた。 但し
【式】Me=メチルである 上記の反応では、対称面を有するCs点群に属
する化合物であるβ−ベンジルオキシカルボニル
アミノグルタル酸ジメチルエステル()の互に
エナンチオトピツクな関係にあるメトキシカルボ
ニルメチル基の一方のみが酵素により選択的に加
水分解されて末端のメチル(Me)が脱離し、光
学活性なβ−(S)−ベンジルオキシカルボニルア
ミノグルタル酸モノメチルエステル()を生
じ、ついで脱保護で光学活性なβ−(S)−アミノ
グルタル酸モノメチルエステル()を生成する
ものである。 上記反応の特徴はプロキラルな出発物質()
からキラルな中間体()を経てキラルな目的物
()を得る点にある。 従来、この分野の研究は酵素化学的研究に限定
されており、抗生物質の如き有用な物質を合成的
に生産するという目的にはほど遠いものであつ
た。すなわち、コーエンとケドオリー(S.G.
Cohen、E.Khedouri、Nature、186、75(1960))
らは、酵素化学的研究の一環として、β−アセト
アミドグルタル酸ジエチルエステルをスイ臓プロ
テアーゼの一種、α−キモトリプシンを用いて光
学活性なβ−(R)−アセトアミドグルタル酸モノ
エステルを得ている。しかしこの出発物質はその
アミノ基がアセチル化されているため、生成物の
エステル基を加水分解することなくそのアセチル
アミノ基を遊離のアミノ基にすることは全く困難
である。かつエチルエステル基の場合は、酵素分
解速度は遅いため大量のα−キモトリプシンを要
するかあるいは長時間を要したので、とうてい有
機合成の手法を巧みに組合わせても生理活性物質
に変換することは困難なものであると考えられ
た。しかもその立体配位はRに帰属されるもの
で、生物活性を有するβ−ラクタムの製造には応
用できないものである。 本発明者らは、かかる不利な点を有すると認め
られた3−アミノグルタル酸ジアルキルエステル
を基質として用いながらも、アミノ基の保護基の
種類と使用酵素系について十分な検討をして選択
をした結果、上記の基質化合物から光学活性の
(S)立体配位をもつβ−アミノグルタル酸モノ
アルキルエステルを生成できることを発見して本
発明に到達したものである。 本発明は、次式 〔式中Rは炭素数1〜4のアルキル基であり、A
は接触還元で又は温和な加水分解で脱離できるア
ミノ保護基である〕のβ−保護アルミグルタル酸
ジアルキルエステルを動物肝臓由来のエステル加
水分解酵素で処理して選択的に一方のエステル基
(R)のみを加水分解し、ついでアミノ保護基(A)
を常法で脱離することを特徴とする次式 〔式中、Rは前記と同じ意味をもつ〕の光学活性
β−(S)−アミノグルタル酸モノアルキルエステ
ルの製造法を要旨とするものである。 本発明の方法において出発化合物として用いら
れるβ−保護アミノグルタル酸ジアルキルエステ
ル(i)におけるアミノ保護基(A)は接触還元で脱離で
きるものであり、ベンジル基、ベンツヒドリル基
及びベンジルオキシカルボニル基の如きアラルキ
ルオキシカルボニル基が好ましいが、温和の加水
分解で脱離できるt−ブトキシカルボニル基等で
あることもできる。この保護基はペプチド合成上
公知のアミノ保護手法で導入できる。また、エス
テル形成のアルキル基(R)はメチル基、エチル
基の如き低級アルキル基であることができる。 エステル加水分解酵素(エステラーゼ)として
は、種々な動物肝臓由来のエステラーゼが使用で
きるが、最も入手が容易であるブタの肝臓エステ
ラーゼが好ましい。 本発明の方法における酵素反応はβ−保護アミ
ノグルタル酸ジアルキルエステル(i)を、リン酸緩
衝液に溶解させエステル加水分解酵素を加え、撹
拌下に反応を進行させるようにして実施するのが
便利である。反応溶は通常は水が用いられるが、
必要ならばジメチルホルムアミド、アセトン、低
級アルカノールなどの有機溶媒を10%以下である
いは酵素の活性を損なわない濃度で用いることが
できる。反応液のPHは7.0〜9.0、好ましくは7.0〜
8.0である。反応温度は酵素の活性が保たれる温
度ならいずれでもよく、通常20〜30℃が好ましく
用いられる。反応時間は反応量と酵素の量にもよ
るが1〜2時間ですむ。酵素の量は触媒量でよい
が、反応速度を酵慮して基質化合物(i)に対して蛋
白量として0.001〜1重量%が好ましく用いられ
る。 反応後は稀塩酸でPHを7.0以下に調節し、20℃
以下で濃度乾固する。生成物をメタノールで抽出
し、濃縮すると粗生成物を得る。これをセルロー
スカラムで分離精製するとβ−(S)−保護アミノ
グルタル酸モノエステルを高収率で得る。ついで
接触還元等の公知手法でアミノ基から脱離保護す
ると、生成物β−(S)−アミノグルタル酸モノア
ルキルエステル(ii)を得る。その光学純度は反応条
件により異なるが負の〔α〕Dを示しその絶対構造
はβ−ラクタム化合物に誘導することにより別途
合成物質との同定からと決定された。それ故本発
明における基質化合物(i)のエナンチオトピツクな
2つのアルコキシカルボニルメチル基の中プロ−
のアルキル基が優先的に加水分解されたわけであ
る。 しかも驚くべきことに基質化合物(i)のアミノ基
が遊離のアミノ基あるいはアセチルアミノ基であ
る場合と立体配位の違う生成物が得られたわけで
ある。 本発明で得られたβ−(S)−アミノグルタル酸
モノメチルエステル及びモノエチルエステルはグ
ラム陽性菌、特にブドウ状球菌に抗菌力を示し、
抗菌剤として有用である。また、本発明は得られ
た光学活性−(S)−アミノグルタル酸モノアルキ
ルエステルは有機合成的手法により、1段階でカ
ルバペネルβ−ラクタムの重要な中間体(S)−
4−アルコキシカルボニルメチルアゼチジン−2
−オンに容易に導けるものである。 それ故本発明の方法は一般的には、酵素化学的
手法による光学活性遊離β−アミノ酸の製造法と
して応用されるものであり、そして、その生成物
としての光学活性アミノ酸は遊離のアミノ基とカ
ルボン酸あるいはエステル基に適切な化学変換を
行わせると、生理活性物質の不斉炭素に応じて任
意に置換基を変換できるので有用性の高いもので
ある。 以下、本発明を実施例について説明する。 実施例 1 (イ) β−ベンジルオキシカルボニルアミノグルタ
ル酸ジメチルエステル465mg(1.5ミリモル)を
アセトン1.5mlに溶かし、PH8.70リン酸緩衝液
45mlを加える。豚の肝臓から得られるエステラ
ーゼ(ジグマ社、E−3128)を蛋白量として
2.7mgを加え、25℃で6時間時々撹拌しながら
放置する。2N塩酸2.5mlを加え、溶液のPHを約
1に調節し、塩化メチレンで抽出する。無水硫
酸ナトリウムで仮乾燥後濃縮すると粗結晶419
mgを得る。シリカゲルカラムクロマトグラフイ
で精製すると、〔α〕25 D+0.69゜(c7.45、CHCl3
の光学活性β−(S)−ベンジルオキシカルボニ
ルアミノグルタル酸モノメチルエステルを410
mg(93%収率)得た。mp97.0−97.5℃。 I(KBr);3330、2840〜2960、1740、1725、
1700cm-1 H−NMR(CDCl3);δ2.69(bd、4H、CH2J=
6Hz)、δ3.65(S、3H、Co2Me)、δ4.17〜
4.53(m、1H、CH)、δ5.07(s、2H、OC)、
δ5.63(bd、1H、NH)、δ7.30(s、5H、Ph) 元素分析値 計算値(C14H17O6N):
C、56.94;H、5.80;、4.74。 実測値: C、57.05;H、5.84;N、4.69。 (ロ) 上記の如く得たモノメチルエステルの385mg
(1.3ミリモル)を20mlのメタノールにとかし10
%パラジウム炭素40mgを加え、水素雰囲気下30
分間撹拌する。反応溶液を過後濃縮するとβ
−(S)アミノグルタル酸モノメチルエステル
の油状物205mgを得る(収率98%)。このものは
〔α〕25 D−5.52゜(c3.26、H2O)を示す。 IR、NMR、元素分析値は次のとおりであ
る。 IR:3440、1730、2400〜2900cm- 1H−NMR(D2O):δ2.59(bd 2H、J=6
Hz)、δ2.84(bd 2H、J=6Hz)δ3.76(s、
3H)、δ3.85〜4.05(m、1H)。 元素分析値: 計算値(C6H11O4N);
C44.71;H、6.88;N、8.69 実測値: C、44.73;H、6.87;N8.65。 実施例 2 β−ベンツヒドリルアミノグルタル酸ジエチル
エステル500mgを用いて実施例1と同様に酵素処
理し、さらにパラジウム炭素上で接触還元した。
β−(S)−アミノグルタルモノエステルの油状物
400mgを得た。IR:3445、1728cm-

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 次式 〔式中Rは炭素数1〜4のアルキル基であり、A
    は接触還元で又は温和な加水分解で脱離できるア
    ミノ保護基である〕のβ−保護アミノグルタル酸
    ジアルキルエステルを動物肝臓由来のエステル加
    水分解酵素で処理して選択的に一方のエステル基
    (R)のみを加水分解し、ついでアミノ保護基(A)
    を常法で脱離することを特徴とする次式 〔式中、Rは前記と同じ意味をもつ〕の光学活性
    β−(S)−アミノグルタル酸モノアルキルエステ
    ルの製造法。
JP55146344A 1980-10-21 1980-10-21 Preparation of optically active monoalkyl beta-(s)-aminoglutarate Granted JPS5771394A (en)

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EP81108343A EP0050799B1 (en) 1980-10-21 1981-10-15 New processes for the production of di-alkyl esters and optically active mono-alkyl esters of 3-aminoglutaric acid
DE8181108343T DE3167862D1 (en) 1980-10-21 1981-10-15 New processes for the production of di-alkyl esters and optically active mono-alkyl esters of 3-aminoglutaric acid

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