JPH04304894A - 微生物によるピラジン酸の水酸化物の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微生物を利用してピコ
リン酸またはピラジン酸の水酸化物を製造する方法に関
する。

【０００２】

【従来技術および発明が解決しようとする課題】６−ヒ
ドロキシピコリン酸や６−ヒドロキシピラジン−２−カ
ルボン酸などの含窒素複素環化合物の水酸化物は、各種
医薬品の製造原料または中間体として有用なことが知ら
れているが、これら水酸化物の製法としては、もっぱら
有機合成法によって行われており、微生物を利用した方
法は知られていない。一般に有機合成法では、特殊な設
備を必要としたり、合成反応に伴って好ましくない副生
成物が生成するといった問題がある。副生成物は夾雑物
となり、反応終了後に反応生成物から除去しなければな
らず、操作が煩雑となる。これに対して、微生物を利用
した方法はこれら有機合成法の欠点を克服するものであ
り、比較的安価に高純度かつ高収率で製造が可能である
。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記有機
合成法の欠点を克服し、微生物を利用して６−ヒドロキ
シピコリン酸や６−ヒドロキシピラジン−２−カルボン
酸などの含窒素複素環化合物の水酸化物を高純度かつ高
収率で得るべく、種々の微生物を検索したところ、アル
カリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）属に属する微生
物がピコリン酸またはピラジン酸から上記水酸化物を生
成する能力を有することを見いだし、本発明を完成する
に至った。

【０００４】すなわち、本発明は、アルカリゲネス属に
属し、ピコリン酸またはピラジン酸を水酸化し得る微生
物、ことにその培養液、菌体または菌体の処理物を用い
てピコリン酸またはピラジン酸を処理して、対応する水
酸化物に導くことを特徴とする、ピコリン酸およびピラ
ジン酸の水酸化物を製造する方法を提供する。

【０００５】本発明の方法に使用する微生物としては、
アルカリゲネス属に属する微生物であって、ピコリン酸
またはピラジン酸をそれぞれ６−ヒドロキシピコリン酸
または６−ヒドロキシピラジン−２−カルボン酸に変換
するものであればいかなる微生物であってもよい。具体
例としては、アルカリゲネス・ファエカリス（Ａｌｃａ
ｌｉｇｅｎｅｓ　ｆａｅｃａｌｉｓ）ＰＡ６などが挙げ
られる。アルカリゲネス・ファエカリスＰＡ６は、本発
明者が天然より単離、同定したものであって、平成３年
２月２５日に工業技術院微生物工業技術研究所に微工研
菌寄第１２０３７号（ＦＥＲＭ　　Ｐ−１２０３７）と
して寄託されている。この微生物の菌学的性質は以下の
通りである。

【０００６】（ａ）形態 （肉汁寒天培地で、３０°Ｃ、２４時間培養）■細胞の
形および大きさ：桿菌、０．５〜１．２μｍ×０．５〜
２．６μｍ ■細胞の多形性：無 ■運動性：有（単性鞭毛を有する） ■胞子：無 ■グラム染色性：陰性 ■抗酸性：陰性

【０００７】 （ｂ）各培地における生育状態（３０°Ｃ、２４時間培
養）■肉汁寒天平板培養：コロニーは直径０．５ｍｍ以
下の円形、規則的、色は淡黄白色、表面は光沢があり滑
らかである。 ■肉汁寒天斜面培養：中程度の生育で色は淡黄白色、表
面は平滑で光沢がある。 ■肉汁液体培養：培養液は均一に濁り、底部に菌の沈澱
が生じる。 ■肉汁ゼラチン穿刺培養：上層部に良好に発育、穿刺部
に沿って発育する。 ■リトマス・ミルク：アルカリを産生する。

【０００８】（ｃ）生理学的性質 ■硝酸塩の還元：陰性 ■脱窒反応：陰性 ■ＭＲテスト：陰性 ■ＶＰテスト：陰性 ■インドールの生成：陰性 ■硫化水素の生成：陰性 ■デンプンの加水分解：陰性 ■クエン酸の利用：　　Ｋｏｓｅｒの培地；陽性Ｃｈｒ
ｉｓｔｅｎｓｅｎの培地；陽性

【０００９】 ■無機窒素源の利用：　　硝酸塩；陽性アンモニウム塩
；陽性 １０色素の生成：陰性 １１ウレアーゼ：陰性 １２オキシダーゼ：陽性 １３カタラーゼ：陽性 １４生育の範囲：ｐＨ６〜８、温度２０〜３７°Ｃ１５
酸素に対する態度：好気性

【００１０】 １６Ｏ−Ｆテスト：陰性 １７糖からの酸およびガスの発生：

【００１１】以上の菌学的性質に基づいてバージーの細
菌分類書（Ｂｅｒｇｙ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ　ｏｆ　Ｓｙ
ｓｔｅｍａｔｉｃ　Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ）によっ
て分類すると、この微生物は、好気性のグラム陰性桿菌
であり、カタラーゼ陽性、オキシダーゼ陽性、ＯＦテス
ト陰性、グルコースからの酸の生成陰性であり、単性鞭
毛を有して運動性があること、さらにその他の生理学的
性質から、アルカリゲネス・ファエカリス（Ａｌｃａｌ
ｉｇｅｎｅｓ　ｆａｅｃａｌｉｓ）であると同定した。

【００１２】本発明に使用する上記微生物の培養は、一
般に微生物の培養に際して用いられる培地および培養条
件で行うことができる。すなわち、培地としては炭素源
、窒素源、無機塩類などを含む通常の栄養培地を使用で
きる。炭素源としてフルクトース、グルコース、ラクト
ース、スターチ、デキストリン、マルトースなどの糖類
、またはグルタミン酸などのアミノ酸類、窒素源として
ポリペプトン、酵母エキス、大豆粉加水分解物、硫酸ア
ンモニウムなど、微量金属成分として鉄、マグネシウム
、カリウム、マンガンなどを適宜含有する培地を用いる
ことができる。培養は、ｐＨ６〜８、２０〜３７°Ｃ、
好ましくは２５〜３２°Ｃの温度にて１〜３日間、好気
的条件下で行う。

【００１３】本発明の方法を行うには、まず、ピコリン
酸またはピラジン酸を、反応を阻害しない無機または有
機の溶媒中、好ましくは水性溶媒中、上記で得た培養液
、該培養液から採取した菌体または該菌体の処理物（た
とえば、洗浄菌体、乾燥菌体、凍結菌体、菌体摩砕物、
菌体の自己消化物、菌体の超音波処理物、菌体抽出物な
ど）で処理することによって、それぞれ６−ヒドロキシ
ピコリン酸または６−ヒドロキシピラジン−２−カルボ
ン酸を生成させる。

【００１４】出発物質のピコリン酸またはピラジン酸の
添加濃度は、０．１％（ｗ／ｖ）以上で反応を阻害しな
い程度のものであればよい。培養液、該培養液から採取
した菌体または該菌体の処理物で処理する際の条件とし
ては、温度は酵素が変性しない温度であればよく、通常
、５〜５０°Ｃ、好ましくは３０〜３７°Ｃであり、ｐ
Ｈは５〜９、好ましくは７〜８である。

【００１５】培養液にピコリン酸またはピラジン酸を添
加する場合には、菌の対数増殖期に添加するのが望まし
い。菌体を用いる場合は、上記方法で培養した対数増殖
期または静止期の菌体を遠心分離にかけ、生理食塩水な
どで洗浄後、１０ｍＭリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ７．
５）に菌体を懸濁し、ピコリン酸またはピラジン酸を添
加すればよい。

【００１６】ついで、上記処理培養液または反応液から
生成物である６−ヒドロキシピコリン酸または６−ヒド
ロキシピラジン−２−カルボン酸を回収する。回収法と
しては、当業者に知られた通常の方法を用いることがで
きる。すなわち、たとえば、反応液から菌体などを遠心
分離や膜分離などによって除いた後、カラムクロマトグ
ラフィーや結晶化などの精製手段によって目的化合物で
ある６−ヒドロキシピコリン酸または６−ヒドロキシピ
ラジン−２−カルボン酸を回収することができる。

【００１７】つぎに本発明を実施例に基づいてさらに詳
しく説明するが、本発明はこれらに限られるものではな
い。 実施例１ アルカリゲネス・ファエカリスＰＡ６による６−ヒドロ
キシピコリン酸の製造： （１）微生物の培養 下記培地Ａを用い、アルカリゲネス・ファエカリスＰＡ
６を２８°Ｃで３６時間振とう培養した。

【００１８】

【００１９】 （注）＊：組成（溶液１Ｌ中）は以下の通りである。 ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ　　　　　　　　４００ｍｇＨ３
ＢＯ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　５００ｍ
ｇＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　４０ｍｇ
ＫＩ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１
００ｍｇＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ　　　　　　　　２００
ｍｇＭｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ　　　　　　　　４００ｍｇ
ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ　　　　　　　　４００ｍｇＨ２
ＭｏＯ４・２Ｈ２Ｏ　　　　　　　２００ｍｇ

【００２
０】 （２）６−ヒドロキシピコリン酸の製造：上記培養液を
遠心分離にかけて集菌し、生理食塩水で洗浄したものを
反応に供した。すなわち、培養液１Ｌより得られる菌体
を１０ｍＭリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ７．５）に懸濁
して５０ｍｌとし、これにピコリン酸（９００ｍＭ）を
９回に分けて添加し、３５°Ｃで振とうしながら反応を
行った。反応開始から６０時間後にピコリン酸は完全に
消費され、生成した６−ヒドロキシピコリン酸の量は８
３２．３ｍＭに達した（転換率：９２．５％、反応液１
Ｌ当たり１１５．８ｇの６−ヒドロキシピコリン酸が蓄
積）。

【００２１】生成した６−ヒドロキシピコリン酸の同定
は、これを結晶として分離した後、元素分析、ＩＲ、Ｎ
ＭＲおよび質量分析により行った。

【００２２】実施例２ アルカリゲネス・ファエカリスＰＡ６による６−ヒドロ
キシピラジン−２−カルボン酸の製造：（１）微生物の
培養 アルカリゲネス・ファエカリスＰＡ６を実施例１（１）
と同様の方法により培養し、下記工程に用いた。

【００２３】 （２）６−ヒドロキシピラジン−２−カルボン酸の製造
上記培養液を遠心分離にかけて集菌し、生理食塩水で洗
浄したものを反応に供した。すなわち、培養液１Ｌより
得られる菌体を１０ｍＭリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ７
．５）に懸濁して５０ｍｌとし、これにピラジン酸（７
００ｍＭ）を７回に分けて添加し、３５°Ｃで振とうし
ながら反応を行った。反応開始から４８時間後にピラジ
ン酸は完全に消費され、生成した６−ヒドロキシピラジ
ン−２−カルボン酸の量は６３１．８ｍＭに達した（転
換率：９０．３％、反応液１Ｌ当たり８８．５ｇの６−
ヒドロキシピラジン−２−カルボン酸が蓄積）。

【００２４】生成した６−ヒドロキシピラジン−２−カ
ルボン酸の同定は、これを結晶として分離した後、元素
分析、ＩＲ、ＮＭＲおよび質量分析により行った。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アルカリゲネス属に属し、ピコリン酸
   またはピラジン酸を水酸化し得る微生物を用いて、ピコ
   リン酸またはピラジン酸を処理することを特徴とする、
   ピコリン酸またはピラジン酸の水酸化物の製造方法。
2. 【請求項２】　　微生物が、菌体、その処理物または培
   養液の形態で用いられる請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】　　微生物がアルカリゲネス・ファエカリ
   スＰＡ６である請求項１または２に記載の方法。
4. 【請求項４】　　ピコリン酸から６−ヒドロキシピコリ
   ン酸を製造する請求項１、２または３に記載の方法。
5. 【請求項５】　　ピラジン酸から６−ヒドロキシピラジ
   ン−２−カルボン酸を製造する請求項１、２または３に
   記載の方法。