JPH0260599A - 酵素分解方法 - Google Patents

酵素分解方法

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JPH0260599A
JPH0260599A JP18164689A JP18164689A JPH0260599A JP H0260599 A JPH0260599 A JP H0260599A JP 18164689 A JP18164689 A JP 18164689A JP 18164689 A JP18164689 A JP 18164689A JP H0260599 A JPH0260599 A JP H0260599A
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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、カブ]・プリルなどの医薬的活性化合物の製
造のための中間体として有用な式0式% [1] 1式中、R5およびR2は互いに独立してアルキル、シ
クロアルキル、アラルキルもしくはアリール、およびn
は1または2である] で示される化合物を、酵素分解法を用いて製造する方法
に関する。
従来技術と発明が解決しようとする課題式: %式% [1] [式中、R3、R2およびnは前記に同じ」で示される
光学的活性なカルボン酸は、例えば様々な医薬的活性物
質の合成のための中間体として有用である。例えば、式
: %式% :111 [] [式中、R1は前記に同じ] で示される化合物は、式: て示される1−[(2S)−3−メルカプト−2=メチ
ルプロピオニル]−L−プロリン(カプトプリル)の合
成において重要な中間体であり、カプトプリルの有効活
性はメルカプトアルカノイル部分の配列によるものであ
り、S配列の化合物はRエナンチオマーの約100倍有
効活性かある。
カプトプリルの製造において先行技術の方法には、化学
的および酵素的分解手段が利用されている。たとえば、
式[+]のカルボン酸は、ラセミ混合物として製造され
、化学的分解剤を用いてRおよびS−エナンチオマー型
に分離することかできる。そのようにして得られたS中
間体か、次に所望生成物の製造に使用できる。しかし、
化学的分解技術にはカプトプリルを製造するために高価
な分解剤か大量に必要であるという明らかな欠点かある
。さらに、その工程自身か煩雑であり、収率も比較的少
ない。
別法として、式: %式% [] [式中、R8、R2およびnは前記に同じ]のラセミ化
合物を17−プロリンと直接結合して、一般式: 加水分解することができる酵素にさらし、式[1][V
] [式中、R1,R2およびnは前記に同じコで示される
ジアステレオマーを製造することができる。化合物[V
]のSS−ジアステレオマーは単離できる。次にアシル
基R,−C−を脱離して所望生成物をうる。しかし、こ
の方法の欠点は、化6物[V]のR8−ジアステレオマ
ーが同量形成され、それを廃棄しなければならないこと
である。
これはI7−プロリンの費用の点から非常に好ましくな
い。
米国特許第4629701号では、式:%式% [] 「式中、RISRtおよびnは前記に同じ、R3はエス
テル残基を意味するJ のエステルを、このようなエステルを非対称的にのカル
ボン酸の所望の分解形状を提供している。
○ (、−0R3部分か加水分解されて酸形状となると同時
に、ラセミエステルもまた分解されてSまたはR配列と
なり、これは化学的分解技術よりもある程度収率が多く
なり、低費用であることがわかった。しかし、これらの
出発物質エステルを製造するにあたっては、まだかなり
の損失があり、さらに活性の高い生成物のために、より
一層高い光学的純度か望まれている。従って、先行技術
へ付は加えるべきことは、損失がより少なく、収率がよ
り多く、光学的純度かより高いものを提供する方法であ
る。
発明の構成と効果 本発明に従って、式 %式% [1] [式中、R5およびR2は互いに独立してアルキル、シ
クロアルキル、アラルキルもしくはアリール、およびn
はIまたは2であるコで示されるS−エナンチオマーを
製造する新規な方法を以下に詳述する。該方法は、化合
物[I]のラセミ混合物を、溶媒中、チオエステル鎖を
非対称的に加水分解する能力がある酵素または微生物で
処理することからなる。
本発明において使用する語句の定義は、以下の通りであ
る。
「アルキル」とは、炭素数1〜20、好ましくは1〜6
の直鎖もしくは分技蹟基を相称する。
「シクロアルキル」とは、炭素数5〜7の飽和環式基を
相称する。
「アリール」とは、フェニル、ナフチル、および芳香環
上の置換基としてニトロ、ハロゲン、メチル、またはア
ルコキシ基を含有する置換フェニルもしくはナフチルな
どの環部分が炭素数6〜10のモノまたはジ環式芳香族
基を相称する。
本発明の酵素分解方法は、式[ビ]の所望Sエナンチオ
マーを光学的純度95%以上および収率20%以上で提
供できるという利点をもつ。
さらに本発明方法は、先行技術の酵素分解方法において
用いられたカルボン酸エステルの代わりに、式[1コの
ラセミカルホン酸を出発物質として用いるので、費用が
より少ない。これらその他の特徴により、式 %式% [] [式中、R,は前記に同じ1 のS−エナンチオマーなどの、カプトグリルの製造に有
用な光学活性化合物[1’lの製造において、本発明方
法は非常に(重用しやすいものである。
上述のように、先行技術の酵素利用方法は、たとえば前
記[IV]中の一〇−0R3部分を加水分解して一〇−
○Hとするなどのカルボキシエステルの加水分解によっ
て機能するものである。
本発明方法においては、ラセミ化合物[1]が出発物質
である。この物質はカルボキシエステルを含まないので
、選択して使用する酵素または微生物は、ラセミ化合物
[I]の一つのエナンチオマーのチオエステル結合の加
水分解に際して触媒として作用し、高い光学的純度の化
合物[r″]の分解形状を得る。
式: %式% [1] [式中、R1およびR3は前記に同じ]のラセミ出発物
質を得る方法は公知である。
たとえば、式: %式% [ U式中、R1は前記に同じコ の化合物を式; %式% [ [式中、R2は前記に同じ] の化合物と、へ牛サン、ヘプタン、またはインプロパツ
ールなどの適当な溶媒の存在あるいは非存在下、このよ
うな付加反応を行う通常の条件のもとに結合させること
かできる。
本発明方法は水性溶媒または有機溶媒あるいはそれらの
混合溶媒中で行える。本発明方法に適した主な溶媒とし
ては、1..1.2−トリクロロ−1゜12−トリフル
オロエタン、トルエン、シクロへ牛サン、ベンゼン、脱
イオン水、適当な水性緩衝溶液、およびこれらの水性お
よび有機溶媒の混合物が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。
本発明方法に用いる酵素または微生物は、一般式[+]
のチオエステルを非対称的に加水分解する能力をもつも
のならば何でもよい。本発明方法に適した酵素としては
、起源や純度にかかわらず種々の酵素、たとえばエステ
ラーゼ、リパーゼ1、プロテアーゼなとか挙げられる。
酵素は、動物酵素および植物酵素の混合物、微生物の細
胞、破砕細胞あるいは細胞抽出液の形状で使用できる。
加水分解酵素源として適当な主な微生物は、ムコール(
M u c o r )、エシェリヒア(Escher
ichia)、スタフィロコッカス(Staphylo
coccus)、アグロバクテリウム(Agrobac
terium)、リゾプス(Rhizopus)、アス
ペルギルス(Aspergillus)、ノカルジア(
N。
cardia)、ストレプトミセス(Streptom
yces)、トリコデルマ(Trichoderma)
、カンシタ(Cand 1da)、ロドトルラ(Rho
dotorula)、トルロプシス(Torul。
psis)、バチルス(Bacillus)、アルカリ
ゲネス(Alcaligenes)、シュードモナス(
Pseudomonas)、プレベバクテリウム(Br
evebacterium)、エンテロバクタ−(En
terobacter)、クロモバクテリウム(Chr
omobacterium)、アースロバフタ−(Ar
throbacter)、ミクロバクテリウム(Mic
robacterium)、ミコバクテリウム(Myc
obacterium)、サツカロミセス(Sacca
romyces)、ペニシリウム(Penicilli
um)、ボツリチス(Botrytis)、カエトミウ
ム(Chaetom ium)、オフィオボルス(Op
hiobolus)、クラドスポリウム(Clados
porium)およびその伸開種類のものである。
本発明に使用するのに適した商業上入手しうる酵素とし
ては、Amano  AY−30[カンシタ・シリンド
ラセア(Candida cylindracea) 
]、Amano  P  [ンユードモナス・フルオレ
センス(Pseudomonas fluoresce
ns) ] 、Am a n 。
N[リゾプス・ニベウス(Rhizopus n1ve
us)コ、Amano  R(ペニシリウム属)、Am
an。
FAP [リゾプス・オリザエ(Rhizopus o
ryzae)]、Amano  AP−12[アスペル
ギルス・ニガー(Aspergillus niger
)] 、Am a n o MA1] [ムコール・メ
イヘイ(Mucor meihei)] 、Amano
GC−4[ゲオトリクム・カンジダム(Geotric
hum candidum) ] 、S i gma 
 L−0382(豚膵臓)、Sigma  L−300
1(小麦胚芽)、Sigma  L−1754(カンジ
ダ・シリンドラセア)、Sigma  L−0763[
クロモバクテリウム・ビスコスム(Chromobac
terium viscosum) ]およびAman
o  K−30(アスペルギルス・ニガー)などのリパ
ーゼが挙げられる。さらに、動物組織から取り出す酵素
としては、豚肝臓エステラーゼ、α−キモトリプシンお
よび膵臓バンクレアチンが挙げられる。
本発明方法に使用するのに適した特別な微生物としては
、ンユードモナス・フルオレセンス、シュードモナス・
ブチタ (Pseudomonas putida) 
、シュードモナス0オハリス(Pseudomonas
 ovalis)、エシェリヒア・コリ (Esche
richia coli) 、スタフィロコッカス・ア
ウレウス(Stephylococcus aureu
s) 、アルカリケ不ス・ファエカリス(Alcali
genes faecalis) 、ストレプトミセス
・グリセウス(Streptomyces grise
us) 、ストレプトミセス・クラブリゲルス(Str
eptomyces clavuligeruS) 、
ノカルシア・エルスロポリス(Nocardia er
tbropolis) 、/カルンア・アステライデス
(Nocardia asteraides) 、ミコ
バクテリウム・フレイ(Mycobacterium 
phlei) 、アグロバクテリウム・う/オバクター
(Agrobacterium radiobacte
r)、アスペルギルス・ニガー(Aspergillu
s niger)、リゾプス・オリザエおよびその曲回
種類のものか挙げられる。
酵素とラセミ出発物質を所望の溶媒に加えて、本発明方
法を実行する。通常、酵素は適当な担体、たとえば珪藻
上(多孔性ライト・ハイフロ・スーパーセル)またはそ
の曲回種類のものに成行させておく。この操作は、酵素
を有機溶媒中で用いるときに酵素粒子の大きさをコント
ロールし、酵素粒子か集合するのを防止する効果、すな
わち酵素を固定する目的で行われる。これは、たとえば
酵素の水溶液にセライト・ハイフロ・スーパーセルの存
在下、冷アセトンを加えて沈澱させ、次いて貞空乾燥す
ると完成する。反応溶液には、通常溶媒1匁Qあたり約
5〜200zyのラセミ出発物質か劇まれるか、約15
〜.50 wq/7?(lか好ましい。反し6溶液に加
えた酵素は、溶媒IT1(!あたり約5〜407gの、
・I、′!!度てi’j’:在してよい。酵素の使用量
は少tいはとよいか、必要な酵素の量は使用する酵素に
特イfな活性によって変化する。
反応を有機溶媒中で行うとき、少量の水を反応混合物中
に加えてもよい。反応/IP6物中に加える水は、溶媒
、または水で飽和した溶媒1a0あたり02〜100z
yの濃度範囲、好ましくは0.8〜5 m9/ mρて
び在してよい。反応溶媒として水性緩衝液または脱イオ
ン水を用いるとき、反応溶液のpl−1を適当な物質を
添加することにより、約3〜10、好ましくは約5〜8
に維持するのがよい。
反応溶液を4〜60°C1好ましくは30°Cにてイン
キュへ−1・する。反応時間は使用する酵素の量および
それに特有な活性により適当に変化してよい。90%以
上の光学的純度をうるために反応時間は、少なくとも約
5時間必要であり、より多くの転化とより高い光学的純
度、たとえば95%以上を得るためには50時間まで延
長することかできる。光学的活性な[I゛]は、抽出、
蒸留、結晶化、カラムクロマトグラフィーおよびその池
の公知の方法で反応混合物から単離し精製することかで
きる。
先行技術から明らかなように、本発明方法は、一般式[
+]のチオエステルを非対称的に加水分解する能力をも
つ酵素を含有する微生物細胞を用いても行うことかでき
る。微生物を用いて分解を進めるとき、本発明方法では
、細胞とラセミ出発物質を所望の溶媒に加えることによ
り簡便に行うことかできる。l−1旧泡は完全な細胞、
凍結乾燥、噴霧乾燥または加熱乾燥などをした乾燥細胞
、固定細胞あるいはアセトンやトルエンなどの有機溶媒
で処理したT■胞を用いてよい。破裂細胞または細胞抽
出物なとの処理されたIII胞材料の形状の細胞も用い
てよい。
次の実帷例でも本発明方法を説明するか、不発明方、す
;はこれらに限定されるものではない。
実海例1 1.1.2−トリクロロ−1,1,2−トリフルオox
タノ(CFC−1] 3)25’7r2中の3−アセチ
ルチオ−2−メチルプロパン酸(4,05uy)のラセ
ミ溶液に、ンユートモナス・フルオレセンスからのリバ
ーセ(AmanoリパーゼP−30)1.OLiおよび
脱イオン水90mqを加える。反応混合物を旋回回転式
振とう代にて30°C128Orpmで振とうする。転
化の度合いは、反応混合物の11碩1りをクロマトグラ
フィーに付して知ることかできる。
16時間後、最明にU在したラセミ物質の84%か転化
する。残りの反応しない基質であるエナンチオマー組成
物(収率16%)は、3−アセチルチオ−2−メチルプ
ロパン酸のS−エナンチオマー97.8%およびR−エ
ナンチオマー22%からなる(エナンチオマー過剰95
6%)。この実施例および以下の実施例において、3−
アセチルチオ−2−メチルプロパン酸の反応しない部分
であるエナンチオマー組成物は、キャピラリーガスクロ
マトグラフィーに付し、次いで塩化チオニルの誘導体と
し、さらに得られる酸クロリドを(S) =(−1−)
 −2−オクタツールでエステル化してキャピラリーカ
スクロマトグラフィーにより分j雅できる/アステレオ
マーエステルの形状にするこ七により定■迂できる。
実施例2 ンユードモナス・フルオレセンスからのリパーゼ(Am
anoリパーゼp−30)lo、oyを脱イオン水so
zgに加え、混合物を1000xGで10分間遠心分離
する。上澄み1ff1402&を脱イオン水で200 
、WCに希釈し、次いでこの酵素溶液にセライト・ハイ
フロ・スーパーセル(マンビル・コーポレイション製の
珪藻土)40gを加える。
混合物を28°Cで3時間インキュベートする。次いで
、混合物に水冷アセトン300mRを撹拌しなからゆっ
くりと加え、酵素をハイフロ・スーパーセル上に沈澱さ
せる。混合物を焼結ガラス真空フィルター」―て濾過し
、濾過ケーキを水冷アセトン300m0.で洗浄する。
生成物を50°Cで18時間真空乾燥して水分含1j1
0.45重量%(カール・フィノ/ヤー水分定呈法によ
る)の酵素固定調製物を得る。
上記酵素固定1週製物29を1.]、]2−トリクロロ
ー1.1.2−トリフルオロエタンCF C−113)
25.s(中の3−アセチルチオ−2−メチルフロパン
酸(405−+y)のラセミ溶液にυ目える。混合物に
脱イオン水60m9を加え、反応混合物を旋回回転式系
とう機にて30°C228Orpmで振とうする。転化
の度合いは、反応混合物の濾液を高速液体クロマトグラ
フィー(Hi)LC)に付して知ることかできる。12
時間後、最初に存在したラセミ基質の84%が転化する
。残りの反応しない基質であるエナンチオマー97署物
(収率22%)は、3〜アセチルチオ−2−メチルプロ
パン酸のS−エナンチオマー97署%およびR−エナン
チオマー2.9%(エナンチオマー過剰942%)から
なることが、キャピラリーガスクロマトグラフィーおよ
び誘導化に付して定量できる。
実施例3 実施例2の酵素固定調製物29をトルエン25、To、
中の3−アセチルチオ−2−メチルプロパン酸(405
zy)のラセミ溶液に加える。混合物に脱イオン水60
zyを加え、反応混合物を旋回回転式系とう代にて28
°C,28Orpmで振とうする。28時間後、最初に
存在したラセミ基質の79%か転化する(トI P L
 C分析)。残りの反応しない基質であるエナンチオマ
ー組成物(収率2I%)は、3−アセチルチオ−2−メ
チルプロパン酸の8エナンチオマー97.5%およびR
〜エナンチオマー2.5%(エナンチオマー過剰95%
)からなる。
実施例4 ラセミ3−アセチルチオ−2−メチルプロパン酸405
乃を脱イオン水15m夕に溶解し、IN水酸化ナトリウ
ムでT) H5に調整し、次いで溶液を脱イオン水25
+?Cで希釈する。この溶液を磁気撹拌下一定p+(の
容器に40°Cにて、0.5N水酸化ナトリウムを加え
てp H5に維持しながら入れる。この溶液に/ニード
モナス・フルオレセンスからのリパーゼ(Amanoリ
パーセI”−30)10gを加え、次いてll1E化度
をHP L Cで測定する。
・10時間後、最初に存在したラセミ基質の76%か転
化する。残りの反応しない基質であるエナンチオマー組
成物(収率24%)は、3−アセチルチオ−2−メチル
プロパン酸のS−エナンチオマー857%およびR−エ
ナンチオマ−143%(エナンチオマー過剰71.4%
)からなることか、キャピラリーカスクロマトグラフィ
ーおよび誘導化に付して定量できる。
実施例5 1.1.2−  トリクロロ−1,12−1リフルオロ
エタン(CFCI 13)25ff&中の3−アセチル
ナオー2−メチルプロパン酸(405aLj)のラセミ
溶液に、リゾプス・オリザエ(ATCC24563)の
乾燥ミセリア1.059および脱イオン水7519を加
える。混合物に脱イオン水60mgを加え、反応混合物
を旋回回転式振とう機にて28°C128Orpmで振
とうする。69時間後、最初に存在したラセミ基質の7
3%か転化する(HP L C分析)。残りの反応しな
い基質であるエナンチオマー組成物(収率27%)は、
3−アセチルチ第2−メチルプロパン酸のS−エナンチ
オマー959%およびR−エナンチオマー41%(エナ
ンチオマー過剰91.8%)からなる。
特許出願人 イー・アール・スクイブ・アンド・サンズ
・インコーボレイテノド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、R_1およびR_2は互いに独立してアルキル
    、シクロアルキル、アラルキルおよびアリールから選ば
    れ、およびnは1または2である] で示される化合物のラセミ混合物を、溶媒の存在下、式
    中のチオエステルを非対称的に加水分解する能力をもつ
    酵素あるいは該酵素を含有する微生物で処理することか
    らなる該化合物の特定のエナンチオマーの選択的製造方
    法。 2、酵素が、リパーゼ、エステラーゼ、α−キモトリプ
    シおよびパンクレアチンから選ばれる前記請求項1に記
    載の方法。 3、微生物が、シュードモナス・フルオレセンス、シュ
    ードモナス・プチダ、シュードモナス・オバリス、エシ
    ェリヒア・コリ、スタフィロコッカス・アウレウス、ア
    ルカリゲネス・ファエカリス、ストレプトミセス・グリ
    セウス、ストレプトミセス・クラブリゲルス、ノカルジ
    ア・エルスロポリス、ノカルジア・アステライデス、ミ
    コバクテリウム・フレイ、アグロバクテリウム・ラジオ
    バクター、アスペルギルス・ニガー、リゾプス・オリザ
    エおよびその他同種類のものから選ばれる前記請求項1
    に記載の方法。 4、溶媒が、水性溶媒または有機溶媒あるいはそれらの
    混合物から選ばれる前記請求項1に記載の方法。 5、式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、R_1、R_2およびnは後記に同じ]の化合
    物を、溶媒の存在下、式中のチオエステルを非対称的に
    加水分解する能力をもつ酵素あるいは該酵素を含有する
    微生物で処理することからなる式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、R_1およびR_2は互いに独立してアルキル
    、シクロアルキル、アラルキルおよびアリールから選ば
    れ、およびnは1または2である] で示されるS−エナンチオマーの製造方法。 6、酵素が、リパーゼ、エステラーゼ、α−キモトリプ
    シおよびパンクレアチンから選ばれる前記請求項5に記
    載の方法。 7、微生物が、シュードモナス・フルオレセンス、シュ
    ードモナス・プチダ、シュードモナス・オバリス、エシ
    ェリヒア・コリ、スタフィロコッカス・アウレウス、ア
    ルカリゲネス・ファエカリス、ストレプトミセス・グリ
    セウス、ストレプトミセス・クラブリゲルス、ノカルジ
    ア・エルスロポリス、ノカルジア・アステライデス、ミ
    コバクテリウム・フレイ、アグロバクテリウム・ラジオ
    バクター、アスペルギルス・ニガー、リゾプス・オリザ
    エおよびその他同種類のものから選ばれる前記請求項5
    に記載の方法。 8、溶媒が、水性溶媒または有機溶媒あるいはそれらの
    混合物から選ばれる前記請求項5に記載の方法。
JP18164689A 1988-07-14 1989-07-13 酵素分解方法 Expired - Fee Related JP2769194B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US21962488A 1988-07-14 1988-07-14
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