JPH03191797A - D,l―アミン類の酵素的光学分割方法 - Google Patents
D,l―アミン類の酵素的光学分割方法Info
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- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
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。
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、有機溶媒を主体とする溶媒中で、固定化酵素
を用いり、 L−アミン類の一方の光学活性体のみを
高選択的に基質エステル体と反応させることにより光学
活性アミド体と他方の光学活性アミン類を得ることによ
りD,L−アミン類の酵素的光学分割方法に関する。
を用いり、 L−アミン類の一方の光学活性体のみを
高選択的に基質エステル体と反応させることにより光学
活性アミド体と他方の光学活性アミン類を得ることによ
りD,L−アミン類の酵素的光学分割方法に関する。
(従来の技術)
光学活性有機化合物の合成は生理活性化合物の開発の上
で非常に重要であり、例えばシェリー・マーチ(Jer
ry March)著、アドバンスト オーガニ7り
ケミストリー(^dvanced OrganicC
hemistry) (マグロウ−ヒル;1977年
)第2版、106頁に記載の光学活性体合成法(Asy
++netric 5ynthesis)や、同上10
8頁に記載の光学分割法が知られている。
で非常に重要であり、例えばシェリー・マーチ(Jer
ry March)著、アドバンスト オーガニ7り
ケミストリー(^dvanced OrganicC
hemistry) (マグロウ−ヒル;1977年
)第2版、106頁に記載の光学活性体合成法(Asy
++netric 5ynthesis)や、同上10
8頁に記載の光学分割法が知られている。
しかしながら従来の方法は、ラセミ体を分離したり、一
方の光学活性体を生成させるのに光学活性基質を同モル
必要とするとか、光学活性体の光学収率が非常に低いと
かの欠点を有している。しかもカルボニル化合物、カル
ボン酸類、オレフィン類への適用例は数多く知られてい
るが、光学活性ア1ン類の合成や、光学活性アミン類の
分離についてはあまり知られていないのが現状である。
方の光学活性体を生成させるのに光学活性基質を同モル
必要とするとか、光学活性体の光学収率が非常に低いと
かの欠点を有している。しかもカルボニル化合物、カル
ボン酸類、オレフィン類への適用例は数多く知られてい
るが、光学活性ア1ン類の合成や、光学活性アミン類の
分離についてはあまり知られていないのが現状である。
一方、従来から進められてきた化学法による光学活性体
の合成とともに、近年酵素反応を用いる光学活性体の合
成が活発化している。その化学法に対する長所としては
、高選択性すなわち光学収率が高く、反応条件が穏和で
あり、副反応が起り難い、触媒量の酵素が存在すればよ
い等が挙げられるが、水中での反応では加水分解反応や
、酸化還元反応等しか適用出来ないため、アミン類の光
学合成という点では難点であった。しかしながらこのよ
うな酵素法の限界を克服する新規な方法として有機溶媒
中での酵素反応が検討され、ペプチド合成が可能となっ
てきた0例えば^1exander町K11banor
等はプロテアーゼ又はリパーゼの粉末を有機溶媒中に加
え、L−リジンエステル体とフェニルアラニンのエステ
ル体との反応により水系での酵素反応では全く生成しな
かったε−ペプチドを得ることに成功している* (T
etrahedronLetters、 1988.5
487) 。
の合成とともに、近年酵素反応を用いる光学活性体の合
成が活発化している。その化学法に対する長所としては
、高選択性すなわち光学収率が高く、反応条件が穏和で
あり、副反応が起り難い、触媒量の酵素が存在すればよ
い等が挙げられるが、水中での反応では加水分解反応や
、酸化還元反応等しか適用出来ないため、アミン類の光
学合成という点では難点であった。しかしながらこのよ
うな酵素法の限界を克服する新規な方法として有機溶媒
中での酵素反応が検討され、ペプチド合成が可能となっ
てきた0例えば^1exander町K11banor
等はプロテアーゼ又はリパーゼの粉末を有機溶媒中に加
え、L−リジンエステル体とフェニルアラニンのエステ
ル体との反応により水系での酵素反応では全く生成しな
かったε−ペプチドを得ることに成功している* (T
etrahedronLetters、 1988.5
487) 。
更にこれらの知見を発展させて、有機溶媒中にサブチリ
シン又はリパーゼの粉末を加え、D、 Lアミン類と
基質エステル体とを反応させることにより光学活性アミ
ド体を得ることに成功している(Journal of
American Chemical 5ociet
y。
シン又はリパーゼの粉末を加え、D、 Lアミン類と
基質エステル体とを反応させることにより光学活性アミ
ド体を得ることに成功している(Journal of
American Chemical 5ociet
y。
1989.111.3094)。
しかしながら、このような粉末法では、反応終了後の目
的物の単離が困難であるとか、酵素が溶解していないた
め触媒としての酵素が有効に利用されないとか、反応に
伴って生成するアルコール類の除去が困難であったり、
系内に存在する水分量が均一でないため逆反応が同時に
併発して目的物の生成収率が低下する等、多くの問題が
ある。
的物の単離が困難であるとか、酵素が溶解していないた
め触媒としての酵素が有効に利用されないとか、反応に
伴って生成するアルコール類の除去が困難であったり、
系内に存在する水分量が均一でないため逆反応が同時に
併発して目的物の生成収率が低下する等、多くの問題が
ある。
特に、有機溶媒中の酵素反応に於いては反応系の水分量
の調節が重要である。水分量が多すぎると、逆反応や転
位反応を促進したりする。一方、酵素活性を保つ上では
云わゆるエソセンシャルウオーターと呼ばれる水分量が
必ず必要であると考えられている。すなわち活性な状態
では、酵素およびその近傍にはある程度の量の水が存在
しており、そのような親水的環境にある酵素に対して水
に溶けにくい基質分子を如何に効率よく供給するかが重
要な問題である。
の調節が重要である。水分量が多すぎると、逆反応や転
位反応を促進したりする。一方、酵素活性を保つ上では
云わゆるエソセンシャルウオーターと呼ばれる水分量が
必ず必要であると考えられている。すなわち活性な状態
では、酵素およびその近傍にはある程度の量の水が存在
しており、そのような親水的環境にある酵素に対して水
に溶けにくい基質分子を如何に効率よく供給するかが重
要な問題である。
(発明が解決しようとする課題)
有機溶媒中で酵素粉末を用いる酵素法によるり。
L−アミン類の光学分割法は従来行われている化学法に
較べて優れた方法であるが、上記の如く、生成物の単離
操作がやっかいである、酵素の利用効率が低い、逆反応
を有効に防止できないため化学収率および光学収率が低
下する、基質の酵素近傍への供給速度が小さいため反応
収率/時間が低い等の問題を有している0本発明の目的
は、このような問題を解決する新しい手段を提供するこ
とにある。
較べて優れた方法であるが、上記の如く、生成物の単離
操作がやっかいである、酵素の利用効率が低い、逆反応
を有効に防止できないため化学収率および光学収率が低
下する、基質の酵素近傍への供給速度が小さいため反応
収率/時間が低い等の問題を有している0本発明の目的
は、このような問題を解決する新しい手段を提供するこ
とにある。
(課題を解決するための手段)
本発明のこれらの目的は、D、L−アミン類と基質エス
テル体とを固定化酵素の存在下で反応させることにより
達成された。
テル体とを固定化酵素の存在下で反応させることにより
達成された。
本発明で用いられるD,L−アミン類及び基質エステル
体はそれぞれ下記の一般式(I)および0口で表わされ
る。
体はそれぞれ下記の一般式(I)および0口で表わされ
る。
Ht N CHR” R” COR
’1 (1) (II) 一般式(I)で表わされるアミン類のR1としては、炭
素数1乃至10の置換又は未置換のアルキル基が好まし
く、環形成していてもよい、それらの置換基としてはア
ルキル基、フェニル基、ハロゲン原子又はアルコキシ基
が好ましい。R1として特に好ましいものは炭素数1〜
4の直鎖又は分岐アルキル基である。一般式(1)で表
わされるアミン類のRtとしては、炭素数1乃至15の
アルキル基又はアリール基もしくはカルバモイル基が好
ましく、その置換基としてはアルキル基、アリール基、
ハロゲン原子、又はアルコキシ基が好ましい。R2とし
て特に好ましいものは、炭素数2乃至8の直鎖状又は分
岐状アルキル基、炭素数6乃至10の了り−ル基、炭素
数8〜12のアリール基又はヘテロ環置換アルキル基も
しくは炭素数1〜5のカルバモイル基を表わす。
’1 (1) (II) 一般式(I)で表わされるアミン類のR1としては、炭
素数1乃至10の置換又は未置換のアルキル基が好まし
く、環形成していてもよい、それらの置換基としてはア
ルキル基、フェニル基、ハロゲン原子又はアルコキシ基
が好ましい。R1として特に好ましいものは炭素数1〜
4の直鎖又は分岐アルキル基である。一般式(1)で表
わされるアミン類のRtとしては、炭素数1乃至15の
アルキル基又はアリール基もしくはカルバモイル基が好
ましく、その置換基としてはアルキル基、アリール基、
ハロゲン原子、又はアルコキシ基が好ましい。R2とし
て特に好ましいものは、炭素数2乃至8の直鎖状又は分
岐状アルキル基、炭素数6乃至10の了り−ル基、炭素
数8〜12のアリール基又はヘテロ環置換アルキル基も
しくは炭素数1〜5のカルバモイル基を表わす。
一般式CI+)で表わされる基質エステル体のR3とし
ては、炭素数1乃至10のアルキル基又はアリール基が
好ましく、置換基としてはアルキル基、ハロゲン原子、
アリール基が好ましい。R3として特に好ましくは、炭
素数1乃至5のアルキル基、炭素数6乃至10のアリー
ル基を表わす。R4としては、炭素数1乃至10の置換
又は未置換のアルキル基、および炭素数6乃至16の置
換又は未置換の了り−ル基が好ましく、特に好ましくは
炭素数1乃至5の未置換又はクロロ原子あるいはフルオ
ロ原子が置換したアルキル基を表わす。
ては、炭素数1乃至10のアルキル基又はアリール基が
好ましく、置換基としてはアルキル基、ハロゲン原子、
アリール基が好ましい。R3として特に好ましくは、炭
素数1乃至5のアルキル基、炭素数6乃至10のアリー
ル基を表わす。R4としては、炭素数1乃至10の置換
又は未置換のアルキル基、および炭素数6乃至16の置
換又は未置換の了り−ル基が好ましく、特に好ましくは
炭素数1乃至5の未置換又はクロロ原子あるいはフルオ
ロ原子が置換したアルキル基を表わす。
一般式(1)で表わされるD,L−アミン類は、その多
くのものが市販されており容易に入手できるが、その前
駆体である下記一般式(II)で示されるケトン体より
イミン体(IV)を得た後、接触還元又はL i A
I Ha還元によって容易に合成される。
くのものが市販されており容易に入手できるが、その前
駆体である下記一般式(II)で示されるケトン体より
イミン体(IV)を得た後、接触還元又はL i A
I Ha還元によって容易に合成される。
CIII) 、 (IV)
(1)あるいは対応するハロゲン体〔v〕とフ
タルイミドアニオンとのSN2反応によって置換体(V
l)を得た後、ヒドラジン還元することによっても容易
に合成される(Gabriel 5ynthesisと
して有名な反応である)。
(1)あるいは対応するハロゲン体〔v〕とフ
タルイミドアニオンとのSN2反応によって置換体(V
l)を得た後、ヒドラジン還元することによっても容易
に合成される(Gabriel 5ynthesisと
して有名な反応である)。
一般式(II)で表わされるエステル体は、市販されて
おり容易に入手できるが、カルボン酸類とアルコール類
との縮合反応によって容易に合成することもできる。
おり容易に入手できるが、カルボン酸類とアルコール類
との縮合反応によって容易に合成することもできる。
以下に一般式(I)および一般式(I[)で表わされる
化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものでは
ない。
化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものでは
ない。
(1)
(1)
HzN COCJs
CH3
CI。
CI)−(3)
HJ CHHCHz)4cHs
CHl
c、n。
Hs
(1)−(5)
HJ CHC+oHt+
Hi
CH3
H3
CH2
O
F3
H1F
(II)
(4)
C4H9C0CzHnC1
1
し2
HI
Hs
(II)
(1)
CH2−C−OCRs
1
(II)
(2)
CsHsCOCH3
II
(II)
(3)
C1HsC−OCHxCFs
1
(II)
(13)
C3HtC−OCHICH茸CF2
1
(n)
(14)
CsH++C−0CtHaCj!
1
[11)
(15)
CsHtC−OCHtC11tOH
1
(If)
(16)
CHsCOCJ*
1
CI。
本発明で用いる固定化酵素に供される酵素は、プロテア
ーゼ又はリパーゼである。プロテアーゼの例としてはα
−キモトリプシン、サブチライシン、パパイン、プロメ
ライン、プロリシン、サーモライシンなどが挙げられ、
特にサブチライシンが最も好ましい。リパーゼの例とし
ては、リポプロティンリパーゼが最も好ましい。
ーゼ又はリパーゼである。プロテアーゼの例としてはα
−キモトリプシン、サブチライシン、パパイン、プロメ
ライン、プロリシン、サーモライシンなどが挙げられ、
特にサブチライシンが最も好ましい。リパーゼの例とし
ては、リポプロティンリパーゼが最も好ましい。
本発明の方法ではこれらの酵素の固定化されたものを使
用する。固定化のための粉末又は成型粒子としては用い
る有機溶媒に耐性があれば特に限定されるものではな(
、天然もしくは合成重合体および無機物を用いる事がで
きる。以下にそれらの例を示す。天然の材料としてはセ
ルロースの粉末又は成型粒子(例えば商品名セルロファ
イン(Cellulofine))およびその誘導体で
あるカルボキシメチルセルロース、スルホプロピルセル
ロース、硫酸化セルロース、ジエチルアミノエチルセル
ロース、イミノジ酢酸誘導体化セルロース等の粉末又は
成型粒子を挙げる事ができ、又、キチンおよびキトサン
の粉末又は成型粒子(例えば商品名キトバール、キトビ
ーズ、マリンカイト)、グルコマンナンの粉末又は成型
粒子を挙げることができる0合成重合体としてはポリビ
ニルアルコール、ポリ (2−ヒドロキシエチル)メタ
クリレート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート
、ポリアクリルアミド他のビニル重合体およびそれらの
共重合体が挙げられる〔商品としては例えばアンバーラ
イト(Amberlite) %アンバーリスト(Am
berlyst)、ダウエックス(Dowex)等の樹
脂等セファクリル(5ephacryl ) )コ
パール(Toyopearl) 、スフエロン(Sph
eron)等の液体クロマトグラフィー用担体を挙げる
ことができる)。
用する。固定化のための粉末又は成型粒子としては用い
る有機溶媒に耐性があれば特に限定されるものではな(
、天然もしくは合成重合体および無機物を用いる事がで
きる。以下にそれらの例を示す。天然の材料としてはセ
ルロースの粉末又は成型粒子(例えば商品名セルロファ
イン(Cellulofine))およびその誘導体で
あるカルボキシメチルセルロース、スルホプロピルセル
ロース、硫酸化セルロース、ジエチルアミノエチルセル
ロース、イミノジ酢酸誘導体化セルロース等の粉末又は
成型粒子を挙げる事ができ、又、キチンおよびキトサン
の粉末又は成型粒子(例えば商品名キトバール、キトビ
ーズ、マリンカイト)、グルコマンナンの粉末又は成型
粒子を挙げることができる0合成重合体としてはポリビ
ニルアルコール、ポリ (2−ヒドロキシエチル)メタ
クリレート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート
、ポリアクリルアミド他のビニル重合体およびそれらの
共重合体が挙げられる〔商品としては例えばアンバーラ
イト(Amberlite) %アンバーリスト(Am
berlyst)、ダウエックス(Dowex)等の樹
脂等セファクリル(5ephacryl ) )コ
パール(Toyopearl) 、スフエロン(Sph
eron)等の液体クロマトグラフィー用担体を挙げる
ことができる)。
無機材料ではガラス、多孔性セラミック、金属酸化物な
どが挙げられる。
どが挙げられる。
酵素をこれらの担体に固定化する方法は通常の方法、例
えば物理的吸着法、包接法、架橋法、共有結合法を用い
ることができる。これらの方法については、例えばMe
thods in Enzymology vol。
えば物理的吸着法、包接法、架橋法、共有結合法を用い
ることができる。これらの方法については、例えばMe
thods in Enzymology vol。
34”、”同、vol、44”、 “同、 vol、
135 ”(以上^cades+ic Press)、
”Iss+obilized Enzymesand
Ce1ls” (Adaa+ Hilger、 1
987 )および“固定化生体触媒” (千畑一部編
講談社、1986)などに詳しく述べられている。しか
しその固定化法はこれらに限定されるものではな(、例
えば多孔性担体に酵素をただ単に保持させたようなもの
も使用することができる(なお、以下において、酵素を
上記のような粉末、成型粒子等の粒子に固定化したもの
を酵素固定担体とよぶ)。
135 ”(以上^cades+ic Press)、
”Iss+obilized Enzymesand
Ce1ls” (Adaa+ Hilger、 1
987 )および“固定化生体触媒” (千畑一部編
講談社、1986)などに詳しく述べられている。しか
しその固定化法はこれらに限定されるものではな(、例
えば多孔性担体に酵素をただ単に保持させたようなもの
も使用することができる(なお、以下において、酵素を
上記のような粉末、成型粒子等の粒子に固定化したもの
を酵素固定担体とよぶ)。
本発明の方法においては酵素を固定化後、凍結乾燥によ
り乾燥するか、又は使用する有機溶媒に徐々に置き換え
た後に使用する事ができる。
り乾燥するか、又は使用する有機溶媒に徐々に置き換え
た後に使用する事ができる。
本発明で用いる固定化酵素には膜に固定化された酵素も
包含される。酵素固定膜の膜の材質は、用いる有機溶媒
系に不溶のものであれば何であっても良く特に限定され
るものではないが、例えばセルロース、キトサン、グル
コマンナン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニル
アルコール共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、セラミック
などは広範囲の有機溶媒系に耐性があるものが好ましく
、その中でもセルロースを主成分とする膜は蛋白質の非
特異吸着が少ないため特に好ましい。
包含される。酵素固定膜の膜の材質は、用いる有機溶媒
系に不溶のものであれば何であっても良く特に限定され
るものではないが、例えばセルロース、キトサン、グル
コマンナン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニル
アルコール共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、セラミック
などは広範囲の有機溶媒系に耐性があるものが好ましく
、その中でもセルロースを主成分とする膜は蛋白質の非
特異吸着が少ないため特に好ましい。
膜の形状としては平膜、中空系、管状のいずれでも良く
、膜厚は膜強度の点から1011m以上が好ましい、孔
径は広範囲のものが使用できるが、特に酵素の利用効率
の点で微小な孔を持つ膜が好ましく、0.1μ〜20μ
の平均孔径を持つ濾過膜(ミクロフィルター、濾紙など
)や排除限界分子量が1000〜1,000,000で
ある限界枦過膜が特に好ましい、膜の構造としては厚さ
方向で孔径の変化しないもの(例えば濾紙など)であっ
ても良いが、孔径の変化するいわゆる非対称膜が特に好
ましい。
、膜厚は膜強度の点から1011m以上が好ましい、孔
径は広範囲のものが使用できるが、特に酵素の利用効率
の点で微小な孔を持つ膜が好ましく、0.1μ〜20μ
の平均孔径を持つ濾過膜(ミクロフィルター、濾紙など
)や排除限界分子量が1000〜1,000,000で
ある限界枦過膜が特に好ましい、膜の構造としては厚さ
方向で孔径の変化しないもの(例えば濾紙など)であっ
ても良いが、孔径の変化するいわゆる非対称膜が特に好
ましい。
酵素固定膜と有機溶媒との接触には常圧にてフローで行
う方法でもよいが、基質溶液の移動を速くすることによ
り酵素の反応効率を増大するため、圧力をかけて酵素固
定膜中を有機溶媒を通過させる方法がより好ましい。
う方法でもよいが、基質溶液の移動を速くすることによ
り酵素の反応効率を増大するため、圧力をかけて酵素固
定膜中を有機溶媒を通過させる方法がより好ましい。
前述の酵素を膜に固定化する方法については、多官能性
試薬を用いて酵素間を架橋する方法や、酵素を膜に共有
結合、静電相互作用、物理吸着等の方法で固定化するな
ど担体に固定する時とほぼ同様の操作により固定するこ
とができる。
試薬を用いて酵素間を架橋する方法や、酵素を膜に共有
結合、静電相互作用、物理吸着等の方法で固定化するな
ど担体に固定する時とほぼ同様の操作により固定するこ
とができる。
本発明に於て使用できる有機溶媒には特に制限は無いが
例として次の様なものが挙げられる。水と混ざる溶媒と
してはメタノール、エタノール、エチレングリコール、
グリセロール、アセトン、ジオキサン、テトラヒドロフ
ラン、N、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなど、又、水と
混ざりにくい溶媒としてはn−プロピルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、5ec
−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、2−メチ
ル−2−ブタノール、n−アミルアルコール、1so−
アミルアルコール、t−アミルアルコール、n−ヘキサ
ノール、3−メチル3−ペンタノール、n−ヘプタツー
ル、n−オクタツール、ジエチルエーテル、ジイソプロ
ピルエーテル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、塩化メチ
レン、クロロホルム、四塩化−* 素、n−ヘキサン、
n−へブタン、n−オクタン、イソオクタン、シクロヘ
キサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどがある。こ
れらの有機溶媒は使用する酵素との組合せによって選択
されるが、水と混ざる溶媒として好ましくは、N、N−
ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド
、ジメチルスルホキシド、水と混ざりにくい溶媒として
は、t−プチルアルコール、2−メチル−2−ブタノー
ル、1so−アミルアルコール、t−アミルアルコール
、3−メチル−3−ペンタノール、塩化メチレン、トル
エンが使用される。中でも特に好まシ<ハ、N、N−ジ
メチルホルムアミド、is。
例として次の様なものが挙げられる。水と混ざる溶媒と
してはメタノール、エタノール、エチレングリコール、
グリセロール、アセトン、ジオキサン、テトラヒドロフ
ラン、N、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなど、又、水と
混ざりにくい溶媒としてはn−プロピルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、5ec
−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、2−メチ
ル−2−ブタノール、n−アミルアルコール、1so−
アミルアルコール、t−アミルアルコール、n−ヘキサ
ノール、3−メチル3−ペンタノール、n−ヘプタツー
ル、n−オクタツール、ジエチルエーテル、ジイソプロ
ピルエーテル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、塩化メチ
レン、クロロホルム、四塩化−* 素、n−ヘキサン、
n−へブタン、n−オクタン、イソオクタン、シクロヘ
キサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどがある。こ
れらの有機溶媒は使用する酵素との組合せによって選択
されるが、水と混ざる溶媒として好ましくは、N、N−
ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド
、ジメチルスルホキシド、水と混ざりにくい溶媒として
は、t−プチルアルコール、2−メチル−2−ブタノー
ル、1so−アミルアルコール、t−アミルアルコール
、3−メチル−3−ペンタノール、塩化メチレン、トル
エンが使用される。中でも特に好まシ<ハ、N、N−ジ
メチルホルムアミド、is。
−アミルアルコール、t−アミルアルコール、3メチル
−3−ペンタノール、トルエンが使用される。
−3−ペンタノール、トルエンが使用される。
これらの溶媒には混合して使用する事もでき、10%以
内の濃度で、かつ飽和溶解度以下の濃度の水を含有させ
ることもできる。
内の濃度で、かつ飽和溶解度以下の濃度の水を含有させ
ることもできる。
本発明の方法で使用する出発原料の濃度はできるだけ高
い方が反応速度が速く好ましい、これらは通常それぞれ
の溶媒に対する溶解度以内の濃度で使用され、−船釣に
は1mMから2M、通常はlQmMから0.5M程度で
用いるのが好ましい。
い方が反応速度が速く好ましい、これらは通常それぞれ
の溶媒に対する溶解度以内の濃度で使用され、−船釣に
は1mMから2M、通常はlQmMから0.5M程度で
用いるのが好ましい。
本発明で使用する固定化酵素の使用量は特に限定されな
い、使用濃度が高い程反応時間が短時間で完了するが、
これは固定化酵素の比活性にも依存する。乾燥重量基準
で一般的には再出発物質1ミリ−o1 当り酵素の重量
として1■から10g1好ましくは10■から5g程度
あれば良し1゜本発明の方法において、一般式(I)お
よび(n)で表わされる化合物の使用量比は、モル比で
10:1ないしは1:10、好ましくは3:1ないしは
1:3で用いられる。
い、使用濃度が高い程反応時間が短時間で完了するが、
これは固定化酵素の比活性にも依存する。乾燥重量基準
で一般的には再出発物質1ミリ−o1 当り酵素の重量
として1■から10g1好ましくは10■から5g程度
あれば良し1゜本発明の方法において、一般式(I)お
よび(n)で表わされる化合物の使用量比は、モル比で
10:1ないしは1:10、好ましくは3:1ないしは
1:3で用いられる。
本発明の酵素固定担体を用いる方法では、例えば乾燥し
た固定化酵素を一般式(1)および(II)で表わされ
る両原料を含む有a溶媒中に懸濁させ攪拌することによ
り行なうことができる0反応終了後濾過又はデカンテー
ション等の操作により生成物の溶液を容易にとり出すこ
とができる。またカラムに、反応に使用する有機溶媒に
懸濁した固定化酵素を充填し、この充填層に再出発原料
を含む有機溶媒を流すことによって行なうことができる
。このような方法を用いた場合反応が連続的に行なえる
点工業的に有利である。
た固定化酵素を一般式(1)および(II)で表わされ
る両原料を含む有a溶媒中に懸濁させ攪拌することによ
り行なうことができる0反応終了後濾過又はデカンテー
ション等の操作により生成物の溶液を容易にとり出すこ
とができる。またカラムに、反応に使用する有機溶媒に
懸濁した固定化酵素を充填し、この充填層に再出発原料
を含む有機溶媒を流すことによって行なうことができる
。このような方法を用いた場合反応が連続的に行なえる
点工業的に有利である。
反応温度は通常4℃から80℃、好ましくは20℃〜5
0℃である。
0℃である。
基質溶液と固定化酵素の接触時間(反応時間)は通常約
5分ないし約100時間であるが、これは基質の種類お
よび濃度、固定化酵素の量および活性、温度等に大きく
左右されるものである。
5分ないし約100時間であるが、これは基質の種類お
よび濃度、固定化酵素の量および活性、温度等に大きく
左右されるものである。
本発明の酵素固定膜を利用する場合、基質溶液を酵素に
固定化した膜中に透過させる際の流速は、約0.03〜
約2m/分・dが好ましく、又反応温度は10〜90℃
が好ましい。
固定化した膜中に透過させる際の流速は、約0.03〜
約2m/分・dが好ましく、又反応温度は10〜90℃
が好ましい。
使用に適した装置としてはBiotechnology
andBioengineering vol、 X
I、 p 366 (1969)、S、 5ouri
rajan著rReverse 0slIlosisJ
、LogosPress Lim1ted 5cie
ntific Publication (1970)
pI)25〜27、特公昭62−53151号などに記
載されている装置があげられる。
andBioengineering vol、 X
I、 p 366 (1969)、S、 5ouri
rajan著rReverse 0slIlosisJ
、LogosPress Lim1ted 5cie
ntific Publication (1970)
pI)25〜27、特公昭62−53151号などに記
載されている装置があげられる。
(発明の効果)
本発明の酵素固定担体を用いるD,L−アミン類の酵素
的光学分割方法では、後で酵素を除去するための抽出操
作や透析等が全く不要となり、反応後直ちに溶媒を留去
することにより生成物が得られる。又、水分量などの溶
媒組成を最適条件に保てるため、逆反応や副反応を抑え
ることができ、高い反応収率および光学収率を達成でき
る。
的光学分割方法では、後で酵素を除去するための抽出操
作や透析等が全く不要となり、反応後直ちに溶媒を留去
することにより生成物が得られる。又、水分量などの溶
媒組成を最適条件に保てるため、逆反応や副反応を抑え
ることができ、高い反応収率および光学収率を達成でき
る。
本発明の酵素固定膜を用いるD,L−アミン類の酵素的
光学分割方法でも酵素を除去するための操作が不要とな
る。又、微細孔内表面に酵素が均一に固定されているた
め、酵素の利用効率が非常に高く効率的である。逆反応
に影響を与える水分量や、反応で生じてくるアルコール
類が膜全体に均一に分布するため逆反応が有効に防止さ
れる。
光学分割方法でも酵素を除去するための操作が不要とな
る。又、微細孔内表面に酵素が均一に固定されているた
め、酵素の利用効率が非常に高く効率的である。逆反応
に影響を与える水分量や、反応で生じてくるアルコール
類が膜全体に均一に分布するため逆反応が有効に防止さ
れる。
更にある一定の圧力で微細孔内に基質を強制的に送り込
むことにより拡散に鯨らずに基質を供給することができ
、逆反応の進行による反応収率の低下の防止、溶解性の
劣る生成物や副生成物による酵素反応阻害の防止、水溶
性の低い基質の酵素近傍への接近促進効果による生成速
度の増大等の効果が得られる。
むことにより拡散に鯨らずに基質を供給することができ
、逆反応の進行による反応収率の低下の防止、溶解性の
劣る生成物や副生成物による酵素反応阻害の防止、水溶
性の低い基質の酵素近傍への接近促進効果による生成速
度の増大等の効果が得られる。
(実施例)
次に実施例をあげて本発明を更に詳細に説明するが本発
明はこれらに限定されるものではない。
明はこれらに限定されるものではない。
実施例1
鼠粟門定■体鬼盟遺
サブチライシン100■を水冷した0、025MのHE
PESバッファー3+d (pH7,5,5MのNaB
rを含む)に溶解し、さらに0.5gの乾燥したアンバ
ーライトXAD−7樹脂(ローム・アンド・ハース社製
の多孔製ポリマービーズ)を加えた。4℃で12時間ゆ
っくりと振とう後、50%グルタルアルデヒド溶液を0
.2−添加し4℃で3時間振とうして酵素を固定させた
。その後0.1MのHEPESバッファーpi(’7.
5)で洗浄して未固定のサブチライシンを除去した。
PESバッファー3+d (pH7,5,5MのNaB
rを含む)に溶解し、さらに0.5gの乾燥したアンバ
ーライトXAD−7樹脂(ローム・アンド・ハース社製
の多孔製ポリマービーズ)を加えた。4℃で12時間ゆ
っくりと振とう後、50%グルタルアルデヒド溶液を0
.2−添加し4℃で3時間振とうして酵素を固定させた
。その後0.1MのHEPESバッファーpi(’7.
5)で洗浄して未固定のサブチライシンを除去した。
又、同様の操作により、サーモライシンおよびリボプロ
ティンリパーゼを固定化した。
ティンリパーゼを固定化した。
実施例2
離精製し、〔α〕。を測定し、文献値データと比較し表
1に示した。
1に示した。
比較例1
実施例2に記載したと同じ基質溶液(20−)に酵素粉
末100■を加え、フラスコ中25℃〜45℃で244
時間振うした。反応液をが過後、溶媒を減圧留去しシリ
カゲルクロマトグラフィーによりアミド体を分離した。
末100■を加え、フラスコ中25℃〜45℃で244
時間振うした。反応液をが過後、溶媒を減圧留去しシリ
カゲルクロマトグラフィーによりアミド体を分離した。
得られたデータを比較例として表1に示した。
酵素固定担体を内径1c11のガラスカラムに充填し、
ペリスタポンプを用いてD,L−アミン類(一般式CI
〕)4mMおよび基質エステル体(一般式C1C11)
)4の有l11溶剤溶液(20d)を25℃〜45℃で
流速約1−7分で24時間透過・循環させた0反応液の
溶媒を減圧留去後、シリカゲルクロマトグラフィーによ
りアミド体を分表1より本発明の固定化担体を用い反応
溶液を透過・循環させる方法は、粉末酵素を溶媒中に添
加する公知の方法(比較例)に較べて同一の酵素、反応
基質での収率および光学収率が向上することが分かる。
ペリスタポンプを用いてD,L−アミン類(一般式CI
〕)4mMおよび基質エステル体(一般式C1C11)
)4の有l11溶剤溶液(20d)を25℃〜45℃で
流速約1−7分で24時間透過・循環させた0反応液の
溶媒を減圧留去後、シリカゲルクロマトグラフィーによ
りアミド体を分表1より本発明の固定化担体を用い反応
溶液を透過・循環させる方法は、粉末酵素を溶媒中に添
加する公知の方法(比較例)に較べて同一の酵素、反応
基質での収率および光学収率が向上することが分かる。
また、本発明の実験例(−1〜嵐5)では反応液中に酵
素が全く存在しないため、後処理工程での酵素を除去す
る操作が不要であり、この工程での逆反応の進行による
反応収率の低下が全く起きなかった。
素が全く存在しないため、後処理工程での酵素を除去す
る操作が不要であり、この工程での逆反応の進行による
反応収率の低下が全く起きなかった。
実施例3
■皇皿定腋■作製
セルロース製ミクロフィルターFR40(富士写真フィ
ルム■製)1200dにp−ニトロフェノキシクロロフ
ォルメート34gとアセトニトリル100−を加える。
ルム■製)1200dにp−ニトロフェノキシクロロフ
ォルメート34gとアセトニトリル100−を加える。
水冷下で攪拌しながらピリジン30−を滴下し、続いて
40℃で30分間振とうする。その後膜をメタノールお
よびアセトンで良く洗浄して活性化セルロース膜を得た
。
40℃で30分間振とうする。その後膜をメタノールお
よびアセトンで良く洗浄して活性化セルロース膜を得た
。
続いてサブチライシン100wを16mMのCaCjg
を含むpH8,0の0.05Mホウ酸バッファー50−
に溶解する。炉通用の47−φフィルターホルダーにセ
ットした活性化セルロース膜に上記溶液をペリスタポン
プを用いて4℃約3−7分の速度で透過させ、5時間循
環することによりサブチライシンを固定化した0次に残
った活性基を除くために0.1Mエタノールアミン水溶
液を4℃で2時間循環させ、最後にバッファー液を透過
させて十分膜を洗浄し、サブチライシン固定セルロース
製ミクロフィルターを得た。
を含むpH8,0の0.05Mホウ酸バッファー50−
に溶解する。炉通用の47−φフィルターホルダーにセ
ットした活性化セルロース膜に上記溶液をペリスタポン
プを用いて4℃約3−7分の速度で透過させ、5時間循
環することによりサブチライシンを固定化した0次に残
った活性基を除くために0.1Mエタノールアミン水溶
液を4℃で2時間循環させ、最後にバッファー液を透過
させて十分膜を洗浄し、サブチライシン固定セルロース
製ミクロフィルターを得た。
全く同様の操作により、サーモライシン(100■)お
よびリポプロティンリパーゼ(100■)を固定したセ
ルロース製ミクロフィルターを作製した。
よびリポプロティンリパーゼ(100■)を固定したセ
ルロース製ミクロフィルターを作製した。
実施例4
実施例3で作製したサーモライシン固定膜をフィルター
ホールシダ−(47m−φ)にセットし、ヘリスタポン
プを用い、D、L−アミン類〔134mMおよび基質エ
ステル体(II)4mMの有機溶媒溶液(20sd)を
25℃〜45℃で透過・循環させ、24時間後に生成し
たアミド体を単離、定量した。流速は約3−7分であっ
た。実験結果を表2に示した。
ホールシダ−(47m−φ)にセットし、ヘリスタポン
プを用い、D、L−アミン類〔134mMおよび基質エ
ステル体(II)4mMの有機溶媒溶液(20sd)を
25℃〜45℃で透過・循環させ、24時間後に生成し
たアミド体を単離、定量した。流速は約3−7分であっ
た。実験結果を表2に示した。
比較例2
比較例1に記載したと同様の方法によりアミド体を生成
・分離し、得られたデータを比較例として表2に示した
。
・分離し、得られたデータを比較例として表2に示した
。
表2より、本発明の酵素固定膜を用いるり、 L−アミ
ン類の酵素的光学分割法は、粉末酵素を有機溶媒中に添
加する公知の方法(比較例)に較べて、アミド化の収率
および光学収率が向上することが分かる。また、反応後
に酵素を除去する操作が不要となるとともに、反応処理
中に酵素が混入することによる逆反応を防止できた。
ン類の酵素的光学分割法は、粉末酵素を有機溶媒中に添
加する公知の方法(比較例)に較べて、アミド化の収率
および光学収率が向上することが分かる。また、反応後
に酵素を除去する操作が不要となるとともに、反応処理
中に酵素が混入することによる逆反応を防止できた。
Claims (3)
- (1)D,L−アミン類を有機溶媒を主体とする溶媒中
、固定化酵素の存在下で基質エステル体と反応させるこ
とにより光学活性アミド体を高選択的に得ることを特徴
とするD,L−アミン類の酵素的光学分割方法。 - (2)特許請求範囲第一項において、該固定化酵素が粉
末又は成型粒子に固定化された酵素であることを特徴と
するD,L−アミン類の酵素的光学分割方法。 - (3)特許請求範囲第一項において、該固定化酵素が膜
に固定化された酵素であることを特徴とするD,L−ア
ミン類の酵素的光学分割方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33065489A JPH03191797A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | D,l―アミン類の酵素的光学分割方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33065489A JPH03191797A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | D,l―アミン類の酵素的光学分割方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03191797A true JPH03191797A (ja) | 1991-08-21 |
Family
ID=18235089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33065489A Pending JPH03191797A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | D,l―アミン類の酵素的光学分割方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03191797A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995008636A1 (de) * | 1993-09-25 | 1995-03-30 | Basf Aktiengesellschaft | Racematspaltung primärer und sekundärer amine durch enzym-katalysierte acylierung |
| WO1997046698A1 (de) * | 1996-05-30 | 1997-12-11 | Bayer Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung von optisch aktiven aminen |
| US5965432A (en) * | 1996-12-12 | 1999-10-12 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for improving optical purity of an amine compound |
| WO1999037754A3 (en) * | 1998-01-26 | 1999-10-14 | Pharm Eco Lab Inc | Enzyme activated supports for enantiomeric separations |
| KR100463791B1 (ko) * | 1996-05-30 | 2005-06-10 | 바이엘 악티엔게젤샤프트 | 광학활성아민의제조방법 |
| JP2013535221A (ja) * | 2010-08-12 | 2013-09-12 | イーストマン ケミカル カンパニー | 多孔質フルオロポリマー支持体上に固定化された酵素触媒 |
| JPWO2016088700A1 (ja) * | 2014-12-02 | 2017-10-19 | 横浜油脂工業株式会社 | 羅漢果甘味成分含有組成物の製造方法 |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP33065489A patent/JPH03191797A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995008636A1 (de) * | 1993-09-25 | 1995-03-30 | Basf Aktiengesellschaft | Racematspaltung primärer und sekundärer amine durch enzym-katalysierte acylierung |
| WO1997046698A1 (de) * | 1996-05-30 | 1997-12-11 | Bayer Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung von optisch aktiven aminen |
| KR100463791B1 (ko) * | 1996-05-30 | 2005-06-10 | 바이엘 악티엔게젤샤프트 | 광학활성아민의제조방법 |
| US5965432A (en) * | 1996-12-12 | 1999-10-12 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for improving optical purity of an amine compound |
| WO1999037754A3 (en) * | 1998-01-26 | 1999-10-14 | Pharm Eco Lab Inc | Enzyme activated supports for enantiomeric separations |
| US6461858B1 (en) | 1998-01-26 | 2002-10-08 | Pharm-Eco Laboratories, Inc. | Enzyme activated supports for enantiomeric separations |
| JP2013535221A (ja) * | 2010-08-12 | 2013-09-12 | イーストマン ケミカル カンパニー | 多孔質フルオロポリマー支持体上に固定化された酵素触媒 |
| JPWO2016088700A1 (ja) * | 2014-12-02 | 2017-10-19 | 横浜油脂工業株式会社 | 羅漢果甘味成分含有組成物の製造方法 |
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