JPH03277292A - 光学活性な2―ヒドロキシカルボン酸の製造法 - Google Patents
光学活性な2―ヒドロキシカルボン酸の製造法Info
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- JPH03277292A JPH03277292A JP28844290A JP28844290A JPH03277292A JP H03277292 A JPH03277292 A JP H03277292A JP 28844290 A JP28844290 A JP 28844290A JP 28844290 A JP28844290 A JP 28844290A JP H03277292 A JPH03277292 A JP H03277292A
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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。
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、光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸の製造
法に関するものである。
法に関するものである。
本発明の方法で得られる光学活性な2−ヒドロキシカル
ボン酸は、抗生物質または交感神経作用薬等の医薬品の
原料、農薬の原料、超誘電特性を有する化合物の原料、
さらには光学分割剤として有用な化合物である。
ボン酸は、抗生物質または交感神経作用薬等の医薬品の
原料、農薬の原料、超誘電特性を有する化合物の原料、
さらには光学分割剤として有用な化合物である。
(従来の技術)
光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸を製造する方法と
しては、ラセミ体の分別結晶による光学分割法、クロマ
トグラフィーによる光学分割法、有機化学的な不斉合成
法等が知られているが、これらの方法は、操作が煩雑、
低収率、生成物の漬学純度が低い等の欠点を有している
。
しては、ラセミ体の分別結晶による光学分割法、クロマ
トグラフィーによる光学分割法、有機化学的な不斉合成
法等が知られているが、これらの方法は、操作が煩雑、
低収率、生成物の漬学純度が低い等の欠点を有している
。
一方、微生物を用いる方法については、還元酵素を用い
る方法(特開昭63−32492)が知られているが、
高価な補酵素を必要とする欠点を有している。さらに、
ニトリルまたはアミどの加水分解作用を用いる方法(特
開昭61−88894、特公昭54−14668および
特願平1−160653)が知られている。これらは、
ラセミ体のニトリルの一方の異性体に特異的に作用させ
もう一方の光学異性体には作用させない方法である。し
たがって、これらの方法では、高光学純度のものを目的
とする場合、ラセミ体の原料に対する反応率を50%以
内で止めてしまっていた。
る方法(特開昭63−32492)が知られているが、
高価な補酵素を必要とする欠点を有している。さらに、
ニトリルまたはアミどの加水分解作用を用いる方法(特
開昭61−88894、特公昭54−14668および
特願平1−160653)が知られている。これらは、
ラセミ体のニトリルの一方の異性体に特異的に作用させ
もう一方の光学異性体には作用させない方法である。し
たがって、これらの方法では、高光学純度のものを目的
とする場合、ラセミ体の原料に対する反応率を50%以
内で止めてしまっていた。
(発明が解決しようとする謀a)
上述の状況を鑑みて、本発明の課題は、工業用原料とし
て有用な光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸を、対応
するラセミ体のニトリルから、微生物またはそのait
ii物の作用により、高光学純度かつ高反応率で得るこ
とにある。
て有用な光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸を、対応
するラセミ体のニトリルから、微生物またはそのait
ii物の作用により、高光学純度かつ高反応率で得るこ
とにある。
(課題を解決するための手段)
本発明者らは、上記の課題を解決するため、微生物を用
いた光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸の製造法につ
いて鋭意検討した結果、式(I)で示されるラセミ体の
2−ヒドロキシニトリルを式(n)で示される光学活性
な2−ヒドロキシカルボン酸に変換する微生物を見出し
た。さらに検討したところ、2−ヒドロキシニトリルが
水性媒体中で対応するアルデヒドと青酸との平衡状態に
あるために、原料に対する反応率を50%以上にしても
光学純度の高いものを製造することができることを見出
し、本発明を完成するに至った。
いた光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸の製造法につ
いて鋭意検討した結果、式(I)で示されるラセミ体の
2−ヒドロキシニトリルを式(n)で示される光学活性
な2−ヒドロキシカルボン酸に変換する微生物を見出し
た。さらに検討したところ、2−ヒドロキシニトリルが
水性媒体中で対応するアルデヒドと青酸との平衡状態に
あるために、原料に対する反応率を50%以上にしても
光学純度の高いものを製造することができることを見出
し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、下記一般式(I)で示されるラセ
ミ体の2−ヒドロキシニトリルに、水性媒体中でアルカ
リゲネス属、アシネトバクタ−属またはバチルス属に属
する微生物またはその調製物を作用させ、下記一般式(
ff)で示される光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸
を取得する際に、ラセミ体の原料に対する反応率を50
%以上で行うことを特徴とする光学活性な2−ヒドロキ
シカルボン酸の製造法を提供するものである。
ミ体の2−ヒドロキシニトリルに、水性媒体中でアルカ
リゲネス属、アシネトバクタ−属またはバチルス属に属
する微生物またはその調製物を作用させ、下記一般式(
ff)で示される光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸
を取得する際に、ラセミ体の原料に対する反応率を50
%以上で行うことを特徴とする光学活性な2−ヒドロキ
シカルボン酸の製造法を提供するものである。
H
R−C−CN (I)
上記(I)および(II)式において、Rは置換または
無置換のアリール基、置換または無置換の複素環基を表
す。さらに詳しく説明すると、アリール基としては、フ
ェニル基、ナフチル基等が挙げられる。複素環基として
は、異種原子として、窒素、酸素、硫黄の少なくとも1
種を1ヶ以上含むものが好ましく、また、炭素数として
は3〜13が好ましく、3〜6が更に好ましい。また、
置換基としては、炭素数1〜6、好ましくは1〜3の低
級アルキル基、フェニル基やナフチル基のよウナアリー
ル基、炭素数1〜6の低級アルコキシ基、ヒドロキシ基
、チオール基、ニトロ基、アミノ基、またはフッ素、塩
素、ヨウ素、臭素等のハロゲン原子が好ましい。
無置換のアリール基、置換または無置換の複素環基を表
す。さらに詳しく説明すると、アリール基としては、フ
ェニル基、ナフチル基等が挙げられる。複素環基として
は、異種原子として、窒素、酸素、硫黄の少なくとも1
種を1ヶ以上含むものが好ましく、また、炭素数として
は3〜13が好ましく、3〜6が更に好ましい。また、
置換基としては、炭素数1〜6、好ましくは1〜3の低
級アルキル基、フェニル基やナフチル基のよウナアリー
ル基、炭素数1〜6の低級アルコキシ基、ヒドロキシ基
、チオール基、ニトロ基、アミノ基、またはフッ素、塩
素、ヨウ素、臭素等のハロゲン原子が好ましい。
本発明に用いられる微生物としては、アルカリゲネス(
AJcaligenes)属、アシネトバクタ−(Ac
inetobacter)属、バチルス(Bacill
us)属に属する微生物の中から選ばれた微生物である
。
AJcaligenes)属、アシネトバクタ−(Ac
inetobacter)属、バチルス(Bacill
us)属に属する微生物の中から選ばれた微生物である
。
具体的には、以下の微生物を使用することができる。
アルカリゲネス フェカリス(Alcaligenes
faecalis)ATCC8750、アシネトバク
タエスピー(Acinetobacter sp、)
A K 226(FERM BP−2451)、バチ
ルス サブティリス(Bacillus 5ubtil
is) CN 5 (F E RMBP−2354)
。
faecalis)ATCC8750、アシネトバク
タエスピー(Acinetobacter sp、)
A K 226(FERM BP−2451)、バチ
ルス サブティリス(Bacillus 5ubtil
is) CN 5 (F E RMBP−2354)
。
アシネトバクタ−エスピー AK 226は、アクリ
ル酸またはメタクリル酸のような不飽和有機酸を、対応
するニトリル化合物より生成するためにすでに分離され
たものである(特公昭632596号公報)。本菌株は
、上記の番号で微生物工業技術研究所に国際寄託されて
いる。
ル酸またはメタクリル酸のような不飽和有機酸を、対応
するニトリル化合物より生成するためにすでに分離され
たものである(特公昭632596号公報)。本菌株は
、上記の番号で微生物工業技術研究所に国際寄託されて
いる。
バチルス サブティリス CN 5は、土壌中よりニ
トリル資化菌として分離したもので(特願平1−160
653)、上記の番号で微生物工業技術研究所に国際寄
託されている。
トリル資化菌として分離したもので(特願平1−160
653)、上記の番号で微生物工業技術研究所に国際寄
託されている。
アシネトバクタ−エスピー AK 226、バチルス
サブティリス CN 5の菌学的性質は、以下に示
すとおりである。
サブティリス CN 5の菌学的性質は、以下に示
すとおりである。
以上の菌学的性質をバージ−の細菌分類書〔Bergy
s Manual of Determin
aむive BacLeriology 第8版(I
974)) 、および「マニュアル・オブ・クリニカル
・マイクロバイオロジー(門anua 1of C11
nical Microbiology)第4版(I9
85年)〕に基づいて分類した。
s Manual of Determin
aむive BacLeriology 第8版(I
974)) 、および「マニュアル・オブ・クリニカル
・マイクロバイオロジー(門anua 1of C11
nical Microbiology)第4版(I9
85年)〕に基づいて分類した。
CN 5株は、主にダラム陽性の桿菌であり、胞子を
形成する。また、鞭毛を着生し、運動性を有することか
ら、Bac i I Iaceae科に属することは明
らかである。さらに、CN 5株は好気性であり、カ
タラーゼ陽性であることより、バチルス属である。さら
に、グルコースよりガスを生成しないこと、デンプンを
加水分解すること、VPテストで陽性であること、硝酸
塩還元能があること、50℃で生育すること、7%Na
CR含有肉汁で生育すること、コーザークエン酸培地で
クエン酸を利用できることより、本菌はBacillu
s 5ubtiliSと同定した。
形成する。また、鞭毛を着生し、運動性を有することか
ら、Bac i I Iaceae科に属することは明
らかである。さらに、CN 5株は好気性であり、カ
タラーゼ陽性であることより、バチルス属である。さら
に、グルコースよりガスを生成しないこと、デンプンを
加水分解すること、VPテストで陽性であること、硝酸
塩還元能があること、50℃で生育すること、7%Na
CR含有肉汁で生育すること、コーザークエン酸培地で
クエン酸を利用できることより、本菌はBacillu
s 5ubtiliSと同定した。
本発明における反応方法は、微生物またはその調製物と
前記式(I)で示されるラセミ体のニトリルを水性媒体
中で接触することにより行われる。
前記式(I)で示されるラセミ体のニトリルを水性媒体
中で接触することにより行われる。
微生物またはその調製物とは、具体的には、前記微生物
を培養した培養物、そこから集めた菌体または菌体処理
物(例えば、菌体の破砕物または菌体より分離抽出した
酵素)、さらには、菌体または菌体処理物を適当な方法
により担体に固定化したものを示す。
を培養した培養物、そこから集めた菌体または菌体処理
物(例えば、菌体の破砕物または菌体より分離抽出した
酵素)、さらには、菌体または菌体処理物を適当な方法
により担体に固定化したものを示す。
本発明で使用される微生物の培養は、公知の方法に準じ
て行うことができる。使用する培地は、一般微生物の栄
養源として公知のものが利用でき、グルコース、グリセ
リン、エタノール、シュークロース、グルタミン酸、酢
酸、クエン酸等の炭素源、硫酸アンモニウム、塩化アン
モニウム、アンモニア等の窒素源、酵母エキス、麦芽エ
キス、ペプトン、肉エキス等の有機栄養源、リン酸、マ
グネシウム、カリウム、鉄、マンガン、ランタン等の無
機栄養源を適宜組み合わせて使用できる。また、微生物
の本発明における反応活性を促進する物質として、n−
ブチロニトリル等のシアノ化合物あるいはカプロラクタ
ム等のアミド化合物を添加してもよい。培地のpHは5
〜10の範囲で選べばよく、培養温度は18〜50°C
1好ましくは25〜40℃である。培養日数は0.5〜
IO日の範囲で活性が最大になるまで培養すればよい。
て行うことができる。使用する培地は、一般微生物の栄
養源として公知のものが利用でき、グルコース、グリセ
リン、エタノール、シュークロース、グルタミン酸、酢
酸、クエン酸等の炭素源、硫酸アンモニウム、塩化アン
モニウム、アンモニア等の窒素源、酵母エキス、麦芽エ
キス、ペプトン、肉エキス等の有機栄養源、リン酸、マ
グネシウム、カリウム、鉄、マンガン、ランタン等の無
機栄養源を適宜組み合わせて使用できる。また、微生物
の本発明における反応活性を促進する物質として、n−
ブチロニトリル等のシアノ化合物あるいはカプロラクタ
ム等のアミド化合物を添加してもよい。培地のpHは5
〜10の範囲で選べばよく、培養温度は18〜50°C
1好ましくは25〜40℃である。培養日数は0.5〜
IO日の範囲で活性が最大になるまで培養すればよい。
本発明における反応条件を次に説明する。本発明で用い
られる水性媒体は、水、緩衝液または培養液等の水性媒
体である。さらに、水性媒体と水溶性有機溶媒から成る
均一系混合媒体、または水性媒体と有機溶媒の二相系も
使用でき、これらの媒体も本発明でいう水性媒体の範喀
である。有機溶媒としては、反応を大きく阻害しない濃
度であればどのようなものでもよい。
られる水性媒体は、水、緩衝液または培養液等の水性媒
体である。さらに、水性媒体と水溶性有機溶媒から成る
均一系混合媒体、または水性媒体と有機溶媒の二相系も
使用でき、これらの媒体も本発明でいう水性媒体の範喀
である。有機溶媒としては、反応を大きく阻害しない濃
度であればどのようなものでもよい。
水性媒体中へは、式(I)で示されるラセミ体を粉末ま
たは液状のままで、あるいは上記の有機溶媒に溶かして
添加する。式(I)で示されるラセミ体の添加濃度は0
.01〜70重量%程度、好ましくは0.1〜40重量
%であり、水性溶媒中に完全溶解しなくてもよい。反応
に菌体を使用する場合の菌体の濃度は、通常0.05〜
20重量%の範囲でよい。反応温度は5〜80℃、好ま
しくは15〜60℃、反応pHは4〜11、好ましくは
6〜10である。反応は通常1〜100時間の範囲であ
る。消費される式(I)で示されるラセミ体は、連続的
にまたは間歇的に補充して、反応液中の濃度が上記の範
囲内に維持されるように添加してもよい。反応は、反応
率50%以上になるまで十分行ってよく、反応率60〜
100%、好ましくは80〜100%に達するまで行わ
れる。
たは液状のままで、あるいは上記の有機溶媒に溶かして
添加する。式(I)で示されるラセミ体の添加濃度は0
.01〜70重量%程度、好ましくは0.1〜40重量
%であり、水性溶媒中に完全溶解しなくてもよい。反応
に菌体を使用する場合の菌体の濃度は、通常0.05〜
20重量%の範囲でよい。反応温度は5〜80℃、好ま
しくは15〜60℃、反応pHは4〜11、好ましくは
6〜10である。反応は通常1〜100時間の範囲であ
る。消費される式(I)で示されるラセミ体は、連続的
にまたは間歇的に補充して、反応液中の濃度が上記の範
囲内に維持されるように添加してもよい。反応は、反応
率50%以上になるまで十分行ってよく、反応率60〜
100%、好ましくは80〜100%に達するまで行わ
れる。
さらに、式(I)で示されるニトリルは、反応媒体中で
は下記式(III)の平衡状態にある。
は下記式(III)の平衡状態にある。
H
R−C−CN→R−CHO+ HCN (III)
よって、式N)で示されるヒドロキシニトリルの代わり
に(III)に示されるアルデヒドと青酸(青酸ナトリ
ウムまたは青酸カリウム等の塩でもよい。)を、上述の
反応条件で反応させることができる。
よって、式N)で示されるヒドロキシニトリルの代わり
に(III)に示されるアルデヒドと青酸(青酸ナトリ
ウムまたは青酸カリウム等の塩でもよい。)を、上述の
反応条件で反応させることができる。
本発明における目的生成物の回収は、次のようにして行
われる。反応終了液より菌体等の不溶物を除去した後、
pHを弱アルカリ、好ましくは8゜5付近に調製した後
、n−ブタノール、ベンゼン、ジエチルエーテル、クロ
ロホルム等の溶媒により、不純物を抽出除去し、次に、
pHを酸性(2付近)とし、n−ブタノール、ベンゼン
、ジエチルエーテル、クロロホルム等の溶媒で抽出する
ことにより、目的生成物を回収する。さらに、目的物の
精製は、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー
にて適当な溶媒、例えば、ヘキサン、ジエチルエーテル
、クロロホルム、メタノールの混合液にて溶出させるか
、または結晶として析出させることにより行われる。
われる。反応終了液より菌体等の不溶物を除去した後、
pHを弱アルカリ、好ましくは8゜5付近に調製した後
、n−ブタノール、ベンゼン、ジエチルエーテル、クロ
ロホルム等の溶媒により、不純物を抽出除去し、次に、
pHを酸性(2付近)とし、n−ブタノール、ベンゼン
、ジエチルエーテル、クロロホルム等の溶媒で抽出する
ことにより、目的生成物を回収する。さらに、目的物の
精製は、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー
にて適当な溶媒、例えば、ヘキサン、ジエチルエーテル
、クロロホルム、メタノールの混合液にて溶出させるか
、または結晶として析出させることにより行われる。
本発明における反応機構は、ニトリルをカルボン酸に変
換する酵素であるニトリラーゼが、ラセミ体のニトリル
の一方の異性体に選択的に作用すること、すなわち、該
酵素による反応速度が光学異性体によって非常に大きく
異なることに基づくと考えられる。さらに、作用されず
残存するもう一方のニトリルの異性体は、式(I[[)
で示されるような平衡反応により、自然にラセミ化され
、式(I)で示されるラセミ体のニトリルとなり反2は
さらに進む。この結果、ラセミ体の原料に対する反応率
は、この自然のラセミ化力ため、一般に50%(光学純
度100%を目的とする場合)しかいかない常識を打ち
ゃふり、50%を越えて反応させることができるものと
考えられる。
換する酵素であるニトリラーゼが、ラセミ体のニトリル
の一方の異性体に選択的に作用すること、すなわち、該
酵素による反応速度が光学異性体によって非常に大きく
異なることに基づくと考えられる。さらに、作用されず
残存するもう一方のニトリルの異性体は、式(I[[)
で示されるような平衡反応により、自然にラセミ化され
、式(I)で示されるラセミ体のニトリルとなり反2は
さらに進む。この結果、ラセミ体の原料に対する反応率
は、この自然のラセミ化力ため、一般に50%(光学純
度100%を目的とする場合)しかいかない常識を打ち
ゃふり、50%を越えて反応させることができるものと
考えられる。
(実施例)
次に、実施例により本発明をより詳細に説明する。ただ
し、これら実施例は、本発明の範囲を限定するものでは
ない。
し、これら実施例は、本発明の範囲を限定するものでは
ない。
実施例1
R−(−)−マンデル酸の製造
酢酸アンモニウム1%、酵母エキス0.5%、ペプトン
0.5%、リン酸1カリウム0.12%、リン酸1カリ
ウム0.08%、塩化ナトリウム0゜1%、硫酸マグネ
シウム0.02%、硫酸第1鉄0.003%、n−ブチ
ロニトリル0.1%を含み、pHを7.2とした殺菌培
地100dに、あらかしめ同培地で培養したアルカリゲ
ネス フェカリス ATCC8750を4%植菌した。
0.5%、リン酸1カリウム0.12%、リン酸1カリ
ウム0.08%、塩化ナトリウム0゜1%、硫酸マグネ
シウム0.02%、硫酸第1鉄0.003%、n−ブチ
ロニトリル0.1%を含み、pHを7.2とした殺菌培
地100dに、あらかしめ同培地で培養したアルカリゲ
ネス フェカリス ATCC8750を4%植菌した。
これを18時間、32℃にて振盪培養した。培養終了後
、遠心分離で菌体(乾菌体990■)を集め、0.01
Mリン酸バッファー(pH6,5)にて2回洗浄後、0
.1Mリン酸バッファー(pH8゜0)160+dに懸
濁した。この懸濁液100iにアンゾロニトリル560
■を加えて、32℃で攪拌しながら4時間反応させた。
、遠心分離で菌体(乾菌体990■)を集め、0.01
Mリン酸バッファー(pH6,5)にて2回洗浄後、0
.1Mリン酸バッファー(pH8゜0)160+dに懸
濁した。この懸濁液100iにアンゾロニトリル560
■を加えて、32℃で攪拌しながら4時間反応させた。
反応液より遠心分離にて菌体を除去した。上清液のpH
を8.5に調整した後、ジエチルエーテル10011d
、を添加して、有機層を抽出除去した。水層のpHを1
.5に調整した後、ジエチルエーテル100献を加えて
、目的物の抽出を2回行った。抽出液を減圧乾燥させた
後、70℃ベンゼン約30+tl!に熔かして室温放置
したところ、530■(反応率82.8%)のR−(−
)−マンデル酸を得た。
を8.5に調整した後、ジエチルエーテル10011d
、を添加して、有機層を抽出除去した。水層のpHを1
.5に調整した後、ジエチルエーテル100献を加えて
、目的物の抽出を2回行った。抽出液を減圧乾燥させた
後、70℃ベンゼン約30+tl!に熔かして室温放置
したところ、530■(反応率82.8%)のR−(−
)−マンデル酸を得た。
〔α)D −153° (C=1. H2O)融点
;130〜132℃ 比旋光度よりR体含量は100%e、e、であった。
;130〜132℃ 比旋光度よりR体含量は100%e、e、であった。
この試料をJournal of Chron+ato
graphy、 216406 (I981)の方法に
したがって、高速液体クロマトグラフィー分析を行った
ところ、R体含量は99.99%e、e、以上であった
。
graphy、 216406 (I981)の方法に
したがって、高速液体クロマトグラフィー分析を行った
ところ、R体含量は99.99%e、e、以上であった
。
実施例2
R−(−)−マンデル酸の製造
実施例1と同様にして得られたアルカリゲネスフェカリ
ス ATCC8750の懸濁液10社に、マンゾロニト
リルを42.1mM!こなるように添加し、反応経過を
みた。反応0. 5. 1. 23時間後のマンデル酸
の生成量は、それぞれ7゜7.14.6,31.2,3
8.3mMであった。
ス ATCC8750の懸濁液10社に、マンゾロニト
リルを42.1mM!こなるように添加し、反応経過を
みた。反応0. 5. 1. 23時間後のマンデル酸
の生成量は、それぞれ7゜7.14.6,31.2,3
8.3mMであった。
3時間後に遠心分離にて菌体を除去した後、実施例1と
同様にしてR−(−)−マンデル酸56■(反応率87
.5%)を得た。
同様にしてR−(−)−マンデル酸56■(反応率87
.5%)を得た。
〔α)o 153° (C=L H2O)融点;
131〜132℃ 比旋光度よりR体含量は100%e、e、であった。
131〜132℃ 比旋光度よりR体含量は100%e、e、であった。
実施例3
R−(−)−マンデル酸の製法
実施例1と同様にして得られたアルカリゲネスフェカリ
ス ATCC8750の懸濁液1〇−に、ベンズアルデ
ヒドおよびKCNを42.1mM4こなるように添加(
ただし、pHは8.0に調整)し、反応経過をみた。反
応1,2.4.6時間後のマンデル酸の生成量は、それ
ぞれ8,115.9.27.4.38.2 mMであ
った。6時間後に遠心分離にて菌体を除去した後、実施
例1と同様にしてR−(−)−マンデル酸51■(反応
率79.7%)を得た。
ス ATCC8750の懸濁液1〇−に、ベンズアルデ
ヒドおよびKCNを42.1mM4こなるように添加(
ただし、pHは8.0に調整)し、反応経過をみた。反
応1,2.4.6時間後のマンデル酸の生成量は、それ
ぞれ8,115.9.27.4.38.2 mMであ
った。6時間後に遠心分離にて菌体を除去した後、実施
例1と同様にしてR−(−)−マンデル酸51■(反応
率79.7%)を得た。
〔α)o−153° (C=1. H2O)融点;1
30〜131℃ 比旋光度よりR体含量は100%e、e、であった。
30〜131℃ 比旋光度よりR体含量は100%e、e、であった。
実施例4
ATCC8750株の培養条件
実施例1で示した培地よりn−ブチロニトリルの代わり
に各種誘導剤を添加した培地100 WIi!に、実施
例1と同様にあらかじめ培養したアルカリゲネス フェ
カリス ATCC8750を4%程菌した。これを18
時間、32℃にて振盪培#した。培養後の生育菌体量と
、マンゾロニトリル力らR−(−)−マンデル酸の生成
活性は、表ICようになった。なお、活性は以下のよう
にして漠定した。マンゾロニトリル7.8マイクロモル
を0、IMFリス塩酸バッファー(pH9,0)1dに
溶解させたものに、培養後遠心分離で集菌した菌体を適
当な濃度で添加し、30℃で30分間反応させた後、生
成されるR−(−)−マンデル酸を定量した。定量は、
高速液体カラムクロマトグラフィーにより行った。具体
的には、ユニシルバック C18(ガスクロ工業■)の
カラムで、0.1Mリン酸2アンモニウム(pH5,0
)とメタノールを8:2に混合した溶媒を1分間に1−
ずつ溶出させ、254nmで検出することにより行った
。活性は、1分間に1■の乾燥菌体あたりに生成される
R−(−)−マンデル酸(r+mole)で示された。
に各種誘導剤を添加した培地100 WIi!に、実施
例1と同様にあらかじめ培養したアルカリゲネス フェ
カリス ATCC8750を4%程菌した。これを18
時間、32℃にて振盪培#した。培養後の生育菌体量と
、マンゾロニトリル力らR−(−)−マンデル酸の生成
活性は、表ICようになった。なお、活性は以下のよう
にして漠定した。マンゾロニトリル7.8マイクロモル
を0、IMFリス塩酸バッファー(pH9,0)1dに
溶解させたものに、培養後遠心分離で集菌した菌体を適
当な濃度で添加し、30℃で30分間反応させた後、生
成されるR−(−)−マンデル酸を定量した。定量は、
高速液体カラムクロマトグラフィーにより行った。具体
的には、ユニシルバック C18(ガスクロ工業■)の
カラムで、0.1Mリン酸2アンモニウム(pH5,0
)とメタノールを8:2に混合した溶媒を1分間に1−
ずつ溶出させ、254nmで検出することにより行った
。活性は、1分間に1■の乾燥菌体あたりに生成される
R−(−)−マンデル酸(r+mole)で示された。
表
実施例5
部分精製酵素でR−(−)−マンデル酸の製法実施例1
と同様に、アルカリゲネス フェカリス ATCC87
50を500耐培養した。集菌した菌体を、DTT (
ジチオスレイトール)10IIIMを含む0.03Mリ
ン酸カリウム緩衝液(pH6,5)40−に懸濁し、9
KHzにおける超音波処理を7分行い、菌体を破砕し
た。破砕菌体は15、OOOXg、20分間の遠心分離
で除去し無細胞抽出液を得た。これを1mM DTT
を含む0.03Mリン酸カリウム緩衝液(p H6,5
)にて透析した後、DEAE−セルロースのカラムを通
過させ、0〜0.5M塩化ナトリウムと1mMDTTを
含む0.05Mリン酸カリウム緩衝液(pH6,5)の
直線的な濃度勾配で酵素にトリラーゼ)を溶出させた。
と同様に、アルカリゲネス フェカリス ATCC87
50を500耐培養した。集菌した菌体を、DTT (
ジチオスレイトール)10IIIMを含む0.03Mリ
ン酸カリウム緩衝液(pH6,5)40−に懸濁し、9
KHzにおける超音波処理を7分行い、菌体を破砕し
た。破砕菌体は15、OOOXg、20分間の遠心分離
で除去し無細胞抽出液を得た。これを1mM DTT
を含む0.03Mリン酸カリウム緩衝液(p H6,5
)にて透析した後、DEAE−セルロースのカラムを通
過させ、0〜0.5M塩化ナトリウムと1mMDTTを
含む0.05Mリン酸カリウム緩衝液(pH6,5)の
直線的な濃度勾配で酵素にトリラーゼ)を溶出させた。
活性区分を集め、硫酸アンモニウムを30%濃度になる
ように添加した後、15,000Xg、20分間の遠心
分離にてニトリラーゼを沈澱させた。沈澱物は、In+
MDTTを含む0.05Mリン酸カリウム緩衝液(pH
6,5)2.511d、にゼ濁し、同し緩衝液に透析し
て、硫安分画として部分精製できた。この精製過程を表
2に示す。なお、活性は実施例4における菌体を酵素に
変えて、同様にして測定した。活性の単位は、1分間に
1μ5oleのR−(−)−マンデル酸を生成する酵素
量で示される。
ように添加した後、15,000Xg、20分間の遠心
分離にてニトリラーゼを沈澱させた。沈澱物は、In+
MDTTを含む0.05Mリン酸カリウム緩衝液(pH
6,5)2.511d、にゼ濁し、同し緩衝液に透析し
て、硫安分画として部分精製できた。この精製過程を表
2に示す。なお、活性は実施例4における菌体を酵素に
変えて、同様にして測定した。活性の単位は、1分間に
1μ5oleのR−(−)−マンデル酸を生成する酵素
量で示される。
表
■、無細胞抽出液
31.8
24
0.0439
2.0EAE−セルロース
20.3 76.1 0.267以上のよ
うにして得られた酵素液5単位と、マンゾロニトリル5
6■を含む0.1Mリン酸カリウム緩衝液(pH8,0
)15〆とを混合し、32℃で6時間反応させた。実施
例1と同様にして生成物を精製し、R−(−)−マンデ
ル酸44■を得た。高速液体クロマトグラフィー分析を
行ったところ、R体含量は99.0%であった。
うにして得られた酵素液5単位と、マンゾロニトリル5
6■を含む0.1Mリン酸カリウム緩衝液(pH8,0
)15〆とを混合し、32℃で6時間反応させた。実施
例1と同様にして生成物を精製し、R−(−)−マンデ
ル酸44■を得た。高速液体クロマトグラフィー分析を
行ったところ、R体含量は99.0%であった。
実施例6
R−(−)−マンデル酸の製法
実施例1と同様に、アルカリゲネス フェカリス AT
CC8750を100m培養した。集菌した菌体を、0
.1Mリン酸バッファー(pH8゜0)10dに懸濁し
た後、ジメチルスルフォキサイド3Miにマンゾロニト
リル560■を溶解させた液を加えて、32℃で攪拌し
ながら4時間反応させた。実施例1と同様にして生成物
を精製し、R,−(−)−マンデル酸515■を得た。
CC8750を100m培養した。集菌した菌体を、0
.1Mリン酸バッファー(pH8゜0)10dに懸濁し
た後、ジメチルスルフォキサイド3Miにマンゾロニト
リル560■を溶解させた液を加えて、32℃で攪拌し
ながら4時間反応させた。実施例1と同様にして生成物
を精製し、R,−(−)−マンデル酸515■を得た。
高速液体クロマトグラフィー分析を行ったところ、R体
含量は99.2%であった。
含量は99.2%であった。
実施例7
R−(−)−マンデル酸の製法
酢酸アンモニウム1%、酵母エキス065%、ペプトン
0.5%、リン酸1カリウム0.12%、リン酸2カリ
ウム0.08%、硫酸マグネシウム0.02%、硫酸第
1鉄0.003%、塩化ナトリウムO,1%、ε−カプ
ロラクタム0.1%、塩化ランタン0.15dを含み、
pHを6.9とした殺菌培地100111に、あらかじ
め同培地で培養したアシネトバクタ−エスピー AK
226を2%植菌し、32℃で18時間振盪培養した
。
0.5%、リン酸1カリウム0.12%、リン酸2カリ
ウム0.08%、硫酸マグネシウム0.02%、硫酸第
1鉄0.003%、塩化ナトリウムO,1%、ε−カプ
ロラクタム0.1%、塩化ランタン0.15dを含み、
pHを6.9とした殺菌培地100111に、あらかじ
め同培地で培養したアシネトバクタ−エスピー AK
226を2%植菌し、32℃で18時間振盪培養した
。
培養終了後、遠心分離で菌体を集め、0.0IMリン酸
バフファー(p H6,5)にて2回洗浄後、0.1M
リン酸バッファー (pH8,0)20dに懸濁した。
バフファー(p H6,5)にて2回洗浄後、0.1M
リン酸バッファー (pH8,0)20dに懸濁した。
この懸濁液にマンゾロニトリル112■を加えて、32
℃で攪拌しながら6時間反応させた。実施例1と同様に
して生成物を精製し、R−(−)−マンデル酸98■を
得た。高速液体クロマトグラフィー分析を行ったところ
、R一体含量は90%であった。
℃で攪拌しながら6時間反応させた。実施例1と同様に
して生成物を精製し、R−(−)−マンデル酸98■を
得た。高速液体クロマトグラフィー分析を行ったところ
、R一体含量は90%であった。
実施例8
R−(−)−マンデル酸の製法
グルコース1%、酵母エキス0.5%、ペプトン0.5
%、リン酸1カリウム0.12%、リン酸2カリウム0
.08%、硫酸マグネシウム0゜02%、硫酸第1鉄0
.003%、塩化ナトリウム0.1%、インブチロニト
リル0,15%を含み、pHを7.2とした殺菌培地1
00d!に、あらかじめ同培地で培養したバチルス サ
ブティリス CN 5を4%植菌し、32℃で20時
間振盪培養した。培養終了後、遠心分離で菌体を集め、
0.01Mリン酸バフファー(pH7,0)にて2回洗
浄後、0,1Mリン酸バッファー(pH8゜0)20−
に懸濁した。この懸濁液にマンゾロニトリル112■を
加えて、32℃で攪拌しながら6時間反応させた。実施
例1と同様にして生成物を精製し、R〜(−)−マンデ
ル酸106■を得た。高速液体クロマトグラフィー分析
を行ったところ、R一体含量は92%であった。
%、リン酸1カリウム0.12%、リン酸2カリウム0
.08%、硫酸マグネシウム0゜02%、硫酸第1鉄0
.003%、塩化ナトリウム0.1%、インブチロニト
リル0,15%を含み、pHを7.2とした殺菌培地1
00d!に、あらかじめ同培地で培養したバチルス サ
ブティリス CN 5を4%植菌し、32℃で20時
間振盪培養した。培養終了後、遠心分離で菌体を集め、
0.01Mリン酸バフファー(pH7,0)にて2回洗
浄後、0,1Mリン酸バッファー(pH8゜0)20−
に懸濁した。この懸濁液にマンゾロニトリル112■を
加えて、32℃で攪拌しながら6時間反応させた。実施
例1と同様にして生成物を精製し、R〜(−)−マンデ
ル酸106■を得た。高速液体クロマトグラフィー分析
を行ったところ、R一体含量は92%であった。
実施例9
R−(−)−4−ヒドロキシ−3−メトキシマンデル酸
の製造 実施例1と同様にして得られたアルカリゲネスフェカリ
ス ATCC8750の懸濁液10−に、バニリンおよ
びKCNを20mMになるように添加(ただし、pHは
8.0に調整)し、30℃で攪拌しながら5時間反応さ
せた。反応液より遠心分離にて菌体を除去した。上清液
のpHを8゜5に調整した後、ジエチルエーテル10〆
を添加して、有機層を抽出除去した。水層のpHを1゜
5に調整した後、ジエチルエーテル10m1を加えて、
目的物の抽出を2回行った。抽出液を減圧乾燥させた後
、70℃ベンゼン約2−に溶がして室温放置したところ
、34.8■(反応収率88%)のR−(−) −4−
ヒドロキシ−3−メトキシマンデル酸を得た。
の製造 実施例1と同様にして得られたアルカリゲネスフェカリ
ス ATCC8750の懸濁液10−に、バニリンおよ
びKCNを20mMになるように添加(ただし、pHは
8.0に調整)し、30℃で攪拌しながら5時間反応さ
せた。反応液より遠心分離にて菌体を除去した。上清液
のpHを8゜5に調整した後、ジエチルエーテル10〆
を添加して、有機層を抽出除去した。水層のpHを1゜
5に調整した後、ジエチルエーテル10m1を加えて、
目的物の抽出を2回行った。抽出液を減圧乾燥させた後
、70℃ベンゼン約2−に溶がして室温放置したところ
、34.8■(反応収率88%)のR−(−) −4−
ヒドロキシ−3−メトキシマンデル酸を得た。
〔α〕D −130° (C=1.820)融点;15
2℃ 比旋光度まりR体含量は99.2%e、e、であった。
2℃ 比旋光度まりR体含量は99.2%e、e、であった。
実施例10
(−)−2−チエニルグリコル酸の製造実施例1と同様
にして得られたアルカリゲネスフェカリス ATCC8
750の懸濁液1〇−に、2−チオフェングリコロニト
リル(α−ヒドロキシ−2−チオフェンアセトニトリル
)を20−旧こなるように添加し、30℃で攪拌しなが
ら15時間反応させた。反応液より遠心分離にて菌体を
除去した。上清液のpHを8.5に調整した後、ジエチ
ルエーテル10111を添加して、有機層を抽出除去し
た。水層のpHを1,5に調整した後、ジエチルエーテ
ル10W11を加えて、目的物の抽出を2回行った。抽
出液を減圧乾燥させた後、ベンゼン約2dに溶かして1
0℃にて放置したところ、23.7■(反応収率75%
)の(−)2−チエニルグリコル酸を得た。
にして得られたアルカリゲネスフェカリス ATCC8
750の懸濁液1〇−に、2−チオフェングリコロニト
リル(α−ヒドロキシ−2−チオフェンアセトニトリル
)を20−旧こなるように添加し、30℃で攪拌しなが
ら15時間反応させた。反応液より遠心分離にて菌体を
除去した。上清液のpHを8.5に調整した後、ジエチ
ルエーテル10111を添加して、有機層を抽出除去し
た。水層のpHを1,5に調整した後、ジエチルエーテ
ル10W11を加えて、目的物の抽出を2回行った。抽
出液を減圧乾燥させた後、ベンゼン約2dに溶かして1
0℃にて放置したところ、23.7■(反応収率75%
)の(−)2−チエニルグリコル酸を得た。
Cα)o 96.5° (C=I、H,O)融点;
83℃ 比旋光度より(−)体音量は98.2%e、 e、であ
った。
83℃ 比旋光度より(−)体音量は98.2%e、 e、であ
った。
(発明の効果)
本発明を利用することにより、光学活性な2ヒドロキシ
カルボン酸を、光学不活性な物質を原料として、微生物
を用いて常温常圧の反応条件下で製造することができる
。また、本発明によれば、原料に対する反応率を50%
以上で、かつ、高光学純度、例えば90%e、e、以上
、好ましくは98%e、e、以上の光学活性体を得るこ
とができる。さらに、実際には100%近い反応率のた
め、原料の回収および再利用の必要がない。以上の点は
経済上非常に有利である。
カルボン酸を、光学不活性な物質を原料として、微生物
を用いて常温常圧の反応条件下で製造することができる
。また、本発明によれば、原料に対する反応率を50%
以上で、かつ、高光学純度、例えば90%e、e、以上
、好ましくは98%e、e、以上の光学活性体を得るこ
とができる。さらに、実際には100%近い反応率のた
め、原料の回収および再利用の必要がない。以上の点は
経済上非常に有利である。
本発明は、詳細に、かつ、特にその具体化においては実
施例をもって述べてきたが、本発明の精神と範囲からは
ずれることがないならば、本発明の中で各種の変化や変
更ができることは、この技術分野の者には明らかであろ
う。
施例をもって述べてきたが、本発明の精神と範囲からは
ずれることがないならば、本発明の中で各種の変化や変
更ができることは、この技術分野の者には明らかであろ
う。
(は力X l る)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 下記一般式( I )で示されるラセミ体の2−ヒドロキ
シニトリルに、水性媒体中でアルカリゲネス属、アシネ
トバクター属またはバチルス属に属する微生物またはそ
の調製物を作用させ、下記一般式(II)で示される光学
活性な2−ヒドロキシカルボン酸を取得する際に、ラセ
ミ体の原料に対する反応率を50%以上で行うことを特
徴とする光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸の製造法
。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Rは置換または無置換のアリール基、置換また
は無置換の複素環基を表す。)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-69666 | 1990-03-22 | ||
| JP6966690 | 1990-03-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03277292A true JPH03277292A (ja) | 1991-12-09 |
| JP2696127B2 JP2696127B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=13409387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2288442A Expired - Fee Related JP2696127B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-10-29 | 光学活性な2―ヒドロキシカルボン酸の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696127B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0499496A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-03-31 | Nitto Chem Ind Co Ltd | R(‐)―マンデル酸誘導体の製造法 |
| US5223416A (en) * | 1990-03-30 | 1993-06-29 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for producing r(-)-mandelic acid and derivatives thereof |
| EP0773297A2 (en) | 1995-11-10 | 1997-05-14 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for producing alfa-hydroxy acid or alfa-hydroxyamide by microorganism |
| US5714357A (en) * | 1993-02-03 | 1998-02-03 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for producing optically active α-hydroxycarboxylic acid having phenyl group |
| WO1999029889A1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-06-17 | Lg Chemical Ltd. | A method for producing hydroxycarboxylic acids by auto-degradation of polyhydroxyalkanoates |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0284198A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-03-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 光学活性なα―置換有機酸の製造方法 |
| JPH0499495A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-03-31 | Nitto Chem Ind Co Ltd | R(‐)―マンデル酸の製造法 |
| JPH0499496A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-03-31 | Nitto Chem Ind Co Ltd | R(‐)―マンデル酸誘導体の製造法 |
| JPH04218385A (ja) * | 1990-03-30 | 1992-08-07 | Nitto Chem Ind Co Ltd | R(−)−マンデル酸の製造法 |
-
1990
- 1990-10-29 JP JP2288442A patent/JP2696127B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0284198A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-03-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 光学活性なα―置換有機酸の製造方法 |
| JPH04218385A (ja) * | 1990-03-30 | 1992-08-07 | Nitto Chem Ind Co Ltd | R(−)−マンデル酸の製造法 |
| JPH0499495A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-03-31 | Nitto Chem Ind Co Ltd | R(‐)―マンデル酸の製造法 |
| JPH0499496A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-03-31 | Nitto Chem Ind Co Ltd | R(‐)―マンデル酸誘導体の製造法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5223416A (en) * | 1990-03-30 | 1993-06-29 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for producing r(-)-mandelic acid and derivatives thereof |
| JPH0499496A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-03-31 | Nitto Chem Ind Co Ltd | R(‐)―マンデル酸誘導体の製造法 |
| US5714357A (en) * | 1993-02-03 | 1998-02-03 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for producing optically active α-hydroxycarboxylic acid having phenyl group |
| EP0773297A2 (en) | 1995-11-10 | 1997-05-14 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for producing alfa-hydroxy acid or alfa-hydroxyamide by microorganism |
| WO1999029889A1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-06-17 | Lg Chemical Ltd. | A method for producing hydroxycarboxylic acids by auto-degradation of polyhydroxyalkanoates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2696127B2 (ja) | 1998-01-14 |
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