JPH04501360A - 光学活性グリシド酸エステルの製法 - Google Patents

光学活性グリシド酸エステルの製法

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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】
光学活性グリシド酸エステルの製法 本出願は、1989年2月IO日出願の先行の同時係属米国特許出願第07/3 09.769号(この出願は1988年10月26日出願の“光学活性グリシド 酸エステルの製法”と題する先行の同時係属米国特許出願第07/265.17 1号の一部継続出願である)の一部継続出願である。これらの同時係属米国出願 の開示全部が本明細書に参考として含まれる。 1、序論 トランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸のエステルは、ジルチアゼ ム(di ltiazem)の化学合成における前駆体としての用途を有する。 更に、これらの化合物は、ジルチアゼムに至る全合成経路に於いて、ラセミ体の グリシド酸エステルの分割および正確な光学的に精製された前駆体エステルの使 用により所望の立体化学をジルチアゼム前駆体に導入するためのS)−および( 23,3R)−鏡像異性体のエステルのラセミ混合物を分割するための新規な酵 素法に関する。本発明はまたこの分割工程をとり込んだジルチアゼム製造方法お よびこのジルチアゼム中間体の酵素的分割の効率を改良するための膜リアクタ一 手段にも関する。また、水性反応相中に供給された薬剤との付加物形成による、 反応過程の阻害性アルデヒド副生物の作用の改善も本発明の一局面である。更に 、光学活性グリシド酸エステル中間体の選択された有機溶液が開発され、これら の溶液は溶液からの中間体の直接単離または更に化学的に変換するための新規な 試薬を導入するための溶液の使用を伴なう後続工程において特に有用である。 2、発明の背景 2.1.ジルチアゼムおよびその類似体ジルチアゼム(その化学構造を図1に示 す)は、光学活性医薬化合物である。更に詳しくは、ジルチアゼム(その化学名 は(+)−5−(2−(ジメチルアミノ)エチル〕−シスー2.3−ジヒドロ− 3−ヒドロキシ−2−(p−メトキシフェニル)−1,5−ベンゾチアザビン− 4(5)−オンアセテート(エステル)である)は、二つのキラル炭素原子がS 絶対立体配置を有する置換ベンゾチアザペンからなる(H,Inoueら、米国 特許第3 、562.257号)。ジルチアゼムは、冠状動脈痙彎によるアンギ ナおよび労作性アンギナの治療に有用であることが判明している。ジルチアゼム により得られる有益な治療効果は、心筋および平滑筋の両方における細胞膜の脱 分極中のカルシウムイオン流入抑制に由来すると考えられる。ジルチアゼムは、 自然発生性およびエルゴノビン誘発性の両方の冠状動脈痙彎を抑制し、そして末 梢血管抵抗を減少させることが知られている。ジルチアゼムは、タナベおよび米 国のMarion Laboratories (米国では商品名Cardiz emの下に販売)により市販されている。また、ジルチアゼムの類似体が存在す ることも知られており、例えば、その類似体ではベンゾチアザペン部分は芳香環 に一個の塩素置換基を有する。 ジルチアゼムは、図2に示される方法と同様の方法により現在製造されている。 合成順序の第一工程は、鏡像異性体混合物としてのメチルトランス−3−(4− メトキシフェニル)グリシデートに対する0−ニトロチオフェノールのルイス酸 触媒求核攻撃による、421 ; H,Inoueら、米国特許第4 、420 .628号)。次に、このトレオ化合物は、光学活性最終生成物(ジルチアゼム )に到達するために、合成経路に於ける後続工程で分割される必要がある。 ジルチアゼムに至る代替製造経路は、オキシラン環の開環およびその環への付加 を伴なう工程で0−ニトロチオフェノールに代えて0−アミノチオフェノールを 利用するものである(S、 Nagaoら、米国特許第4 、416.819号 )。かかる代替法はまたメチルトランス−3−(4−メトキシフェニル)−グリ シデートを中間体として利用し、従って本発明の方法による改良を受ける。 2.2.ジルチアゼムおよびその前駆体の立体化学上記の薬理効果は、ジルチア ゼムの二つの鏡像異性体の一方、即ちα−鏡像異性体のみに存在する(Merc kIndex、第10版、1986、466頁; Physician’ s  DeskRef erence、第41版、1987年、1173頁)。従って 、ジルチアゼムを正確な立体化学で生成させ、そして光学的に精製され立体化学 的に正確な中間体または前駆体の生成により、全合成中の効果的な時点でかかる 正確な立体化学を導入する必要が存在する。先に論じたように、ジルチアゼムは 3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸エステル中間体から製造し得る。現在 、この中間体はそのラセミ形で使用される、即ち、それは光学活性ではない。 図3に示される3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸エステルは、炭素原子 2および3の位置で二つラル中心を有し、そして反射対称の要素をもたない分子 は、2”個の立体異性体を有しよう。2個のキラル中心を有する分子中には、従 って22即ち4個の立体異性体が存在しよう。更に、わずかに2個のキラル中心 を有する分子の場合、これらの4種の立体異性体は鏡像異性体のジアステレオマ 一対として関係しよう、即ち2種のジアステレオマーそれぞれがその鏡像異性体 の混合物として存在しよう。3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸エステル の特別な場合には、二つの炭素原子、即ち炭素原子2および3に結合された二個 の水素原子が互に重なり、即ちその分子のオキシラン環サブ構造により特定され る平面の同じ側にあるジアステレオマーとして定義される。トランス異性体は、 炭素原子2および3に結合された水素原子がオキシラン環の平面の反対側にある ジアステレオマーとして定義される。従って、炭素原子2および3の相対配置は それぞれのジアステレオマー中で固定されるが、それぞれのジアステレオマーは 依然対の鏡像異性体として存在しよう。ジアステレオマー化合物は物理的に別々 の実体であり、全分子について行なわれる対称操作に関係しないが、それらは物 理的に区別でき、適当な慣用の化学方法により別々に生成し得る。 所定の3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸エステルの熱力学的に有利なト ランスジアステレオマーはダルツェンス(Darzen)グリシド酸エステル縮 合により合成でき、慣用の精製方法によりシスジアステレ対配置Sを存する。こ の鏡像異性体は(2R,3S)異性体として記載される。トランスジアステレオ マーの他の鏡像異性体は絶対配置(2S、3R)を存しよう。シスジアステレオ マーの鏡像異性体は、絶対配置(2S、3S)および(2R,3R)を示す。絶 対配置(2R,3S)を有する特定のグリシド酸エステル鏡像異性体が、ジルチ アゼムの光学的に精製された合成前駆体として所望される化合物である。 2.3.グリシデートエステルの分割に関する技術(2R,3S)−3−(4− メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステルの製造は、二つの基本的に異なる 方法により従来性なわれている。第一の操作は、キラル酸化試薬を使用する特定 の反応中にアキラル性の前駆体からキラリティの形成を伴ったキラルグリシドれ て所望のオキシラン環構造を生じ、正確な立体化学が炭素原子2および3で同時 に形成される(K、 rgarashiら、米国特許第4.552.695号) 。 第二の操作(これは一般に更に古典的であると考えられる)は、化学量論量で使 用される光学的に純粋な試薬の使用を必要とし、トランス−3−(4−メトキシ フェニル)グリシド酸のラセミエステルまたは塩の鏡像異性体とのジアステレオ マー付加物を生成する(M、 Hayashiら、特開昭第61−145160 号(1986) ; M。 Hayashiら、特開昭第61−145160号(1986))。これらの付 加物は物理的に区別でき、分別結晶化のような慣用の操作により分離し得る。次 に、こうして分離された付加物を制御条件下で分解して分離された鏡像異性体お よび回収された分割試薬をもたらす。 しかしながら、これらの操作の両方共に欠点を有する。特に、第一の操作は、独 特の触媒、即ち、ジアルキルタートレートチタン(IV)イソプロポキシドの使 用を必要とし、この触媒は無水条件および付随する取扱い操作を伴なう(K、  B、 5harplessら、J、 Amer。 Chem、Soc、、1980、艮ム5974 ; K、 B、5harple ssら、Pure Appl、 Chem、、1983.55.589)。更に 重要なことに、所望の立体化学を生じる反応は、メチルエステルを直接に生成し ない。グリシド酸そのものの生成(アルコールの酸化による)およびエステル化 を伴なう二つの更なる反応がキラリティが導入される時点を越えて必要とされ、 この酸は不安定な化合物であり特別な取扱いを要する。第二の操作は、化学量論 量の前もって分割されたキラル物質またはα−メチルベンジルアミンのような分 割剤を必要とする点が問題である(S。 Nagaoら、米国特許第4.416.819号)。かかる分割剤が出費となる ゆえ、分割工程後にこれらの物質を定量的に回収するという必要がまた存在する 。加えて、大規模な結晶化法はエネルギーおよび溶媒を必要とするため、それら が魅力のないものとなっている。 2.4.ラセミ混合物の酵素的分解 キラル化合物のラセミ混合物を分割する別の方法は、ラセミ化合物を種々の酵素 の鏡像異性体選択的作用にかけることを包含する。酵素的分割はエステルを含む 多くの光学的に純粋な化合物の実験規模、準備規模、および工業規模の生産に広 く使用されているが、グリシデートエステルの製造にはこれまで使用されていな い。 多くの異なる種類の酵素が準備規模の立体異性体の分割に使用されており、それ らにはヒドロラーゼ(特にリパーゼ、プロテアーゼ、およびキモトリプシンの如 きエステラーゼ)、リアーゼおよびオキシドレダクターゼ(例えば、アミノ酸オ キシダーゼおよびアルコールレダクターゼ)が包含される。一般的に云えば、分 割用の酵素は理想的には広い基質特異性を示して広範囲の“自然でない”基質の 反応を触媒できるべきであり、そしてそれらは一方の異性体の反応を触媒して他 の異性体を排除するために高度の立体選択法を示すべきである。 ヒドロラーゼ(例えばリパーゼ、プロテアーゼおよびエステラーゼ)は分割用に 一層魅力的な酵素である。 何となれば、それらは妥当な価格で市販されており、それらは高価なコファクタ ーを必要とせず、しかもそれらの幾つかは有機溶媒に対してかなりの耐性を示す からである。更に、キラル化学はキラル炭素を有するアルコール、カルボン酸、 エステル、アミドおよびアミンをしばしば伴ない、そしてカルボキシルヒドロラ ーゼがかかる種の反応の立体選択的触媒として好ましい選択である(Cambo u、 B、およびA、 M、 K11banov。 Biotechnol Bioeng、、1984、並、1449) 。多(の 医薬品およびそれらの中間体が非常に低い水溶解度を示し、それ故酵素媒介光学 分割の多数が多相反応条件下で行なわれている。 酵素的処理がアミノ酸エステルのラセミ混合物の分割に応用されている。例えば 、5tauffer (米国特許第3 、963.573号)は、N−アシル− D、L−メチオニンエステルを微生物プロテアーゼで処理し、生成物の酸を反応 混合物から分離することにより光学的に純粋なN−アシル−し−メチオニンを製 造した。同様に、Bauer (米国特許第4 、262.092号)は、N− アシル−D、 L−フェニル−アラニンエステルの、ラセミ混合物シルーD−フ ェニルアラニンエステルを分離し、そしてN−アシル基およびエステル基を除去 することにより光学的に純粋なり一フェニルアラニンエステルを調製した。Ma ttaら(J、 Org、 Chem、、1974.39.2291)は、薬剤 3− (3,4−ジヒドロキシフェニル)アラニンまたはドーパの前駆体の分割 にキモトリプシンを使用した。 酵素はまた、時として二相反応系中において、農薬のような他の化合物の分割に 研究されている。特に、CambouおよびK11banov (Biotec h、 Bioeng、、1984、輩、1449)は、(R,、旦)、−2−( p−クロロ−フェノキシ)プロパン酸(その旦異性体は除草剤である)およびそ の種々のエステルの混合物の酵素的分割に関し多孔質ビーズ中に固定化されたリ パーゼの使用を調べた。それらの研究に使用された酸およびエステルの溶解度が 相異するので、固定化された固相酵素、水性緩衝剤、並びに溶媒および反応体を 含有する水非混和性有機相を含有する混合物の分散および攪拌−比較的に効率の 悪い方法−を必要とした。 たとえジルチアゼム前駆体の酵素的分割ではなくとも、光学的に精製された医薬 品の製造に適用されるものとして酵素媒介分割の現在の技術の付加的な例が提供 され得る。Sih (米国特許第4 、584.270号)は、L−カルニチン 調製における枢要中間体である光学的に純粋な(R)−4−アミノ−3−ヒドロ キシ−ブタン酸の製造に関する酵素的手段を開示している。更に、或種の光学的 に純粋なり一アミノ酸(特に、フェニルグリシンおよび4−ヒドロキシフェニル グリシンのようなり一アリールグリシン)が、半合成ペニシリンおよびセファロ スポリンの製造に於いて側鎖として使用される。5chuttら(Biotec hnol、 Bioeng、、1985.27.420)は、光学的に精製され たD−アミノ酸を得る目的で、かかる非極性N−アシル−D、 L−アミノ酸エ ステルのラセミ混合物を二相系中においてズブチリシンの加水分解作用にかけて いる。更に別の文献では、微生物由来の酵素がナプロキセンおよびイブプロフェ ンのエステルの分割に利用された。C,J、 Sihら(Tetrahedro n Letters11986.27.1763)は、イブプロフェンおよびナ プロキセンのエステルが微生物由来のリパーゼを使用して立体特異的に分割され 得ることを記載している。 要するに、光学的に精製されたジルチアゼムおよびその類似体の製造に一層効率 的な方法、特にトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸のエステル を含むラセミジルチアゼム前駆体の改良された光学分割方法が当業界で要求され ている。更に、酵素的分割技術が任意の光学的に純粋な医薬品およびそれらの前 駆体の製造に使用されているが、この技術はジルチアゼム製造におけるキラル中 間体であるグリシデートエステルの分割には未だ開示されておらず、しかも成功 裡に適用されていない。本発明は、かかる酵素的分割法を提供するものである。 3、発明の要約 本発明の分割方法は、所定のグリシド酸エステルの二つの鏡像異性体の一方の加 水分解を優先的に触媒してもとのグリシド酸を生成させ、所望の絶対配置を有す る鏡像異性体をグリシド酸エステルとして無傷で残す酵素の使用により行なわれ る。本発明の詳細な実施態様は加水分解酵素に関するものであり、特に好ましい 酵素はメチルメトキシフェニルグリシデートの相当−トの簡単なアルキルエステ ル(例えば、メチルエステル)を優先的に加水分解して、ジルチアゼムの製造に 於いて光学分割された中間体として使用するための光学的に精製された形態の( 2R,3S)鏡像異性体種の回収を可能にし得るリパーゼおよびプロテアーゼか ら選ばれる。 また、酵素的分割工程を効率良〈実施する方法も本発明に包含され、かつ本明細 書に記載され、この方法には生体触媒反応の効率を改良するための多相の抽出膜 リアクターの使用、並びに、さもなければ阻害性のやっかいなアルデヒド副生物 との付加物を生成させる目的で、水性反応相中における重亜硫酸アニオンの提供 も包含される。 本発明は、グリシド酸エステルの光学活性ジアステレオマーを含有する有機溶液 を得る方法を提供するものであり、この方法は水非混和性有機溶媒中における、 鏡像異性体の混合物として存在しうるジアステレオマーを含有する有機溶液の調 製を包含する。次に、この溶液を水、および所望せざるグリシジルエステルの鏡 像異性体選択的加水分解を触媒する酵素を含有する水性混合物と接触させ、こう して有機溶液に所望の鏡像異性体を富化させる。次に、生成物鏡像異性体は富化 溶液から直接結晶化できるしあるいはこの同じ溶液中で後続の反応に使用するこ ともできる。 4、
【図面の簡単な説明】
本発明は、下記の発明の詳細な説明および図面を参照することにより更に容易に 理解できよう。 図1は、ジルチアゼム分子の化学構造を示す。 図2は、ジルチアゼムの従来技術製法を示す模式図−3−(4−メトキシフェニ ル)グリシデートメチルエステルの使用に基づく医薬上活性なジルチアゼム立体 異性体の製法を示す模式図であり、前記の前駆体は図示された方法の工程2でラ セミd、l−トランス混合物から分割される。 図4は、3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸エステルの2五−およびトラ ンス−異性体の化学構造を示し、ここでジルチアゼム製造に特に好ましいのは( 2R,33)−hランス立体異性体であり、図中、Rはエステル化アルコール部 分を表わす。 明瞭にする目的で、キラル炭素原子に関して特定の絶対配置を有する特定の立体 異性体、およびジルチアゼム製造に一般に好ましい配置が上記の図面に示されて いる。しかしながら、図2に示された方法のような現行の従来技術のジルチアゼ ム法は、その方法の最初の工程でラセミ中間体(例えば、d、!!−)ランス− 3−(4−メトキシフェニル)−グリシド酸メチルエステル)が使用されること に注目すべきである。 図5は、本発明の酵素的分割工程を示す模式図であり、ここで3−(4−メトキ シフェニル)グリシド酸のエステルのd、L−1ランス鏡像異性体の二成分ラセ ミ混合物が立体選択的酵素の作用を受け、その結果、所望せざる(2S、3R) −鏡像異性体がそのもどの酸の相当する鏡像異性体に優先的に加水分解されて、 図6は、本発明の方法による酵素的分割を受け易い置換グリシデートエステルを 示す模式図である。 図7は、ラセミメチル3−(4−メトキシフェニル)−グリシデートエステル( MMPG)の有機相供給路、(2旦、3旦)−3−(4−メトキシフェニル)グ リシデート塩およびその分解生成物を含む水溶性酵素反応生成物の水相取出し口 、および未反応の所望の(2R,3S)−3−(4−メトキシフェニル)グリシ デートメチルエステルの有機相取出し口を備えた中空繊維多相/抽出酵素膜リア クターを示す模式図である。 図8は、本発明の好ましい実施態様を示す模式図であり、ここで酵素は非対称、 疎水性、微孔質の中空繊維膜中に可逆的に含有される。 図9は、グリシド酸前駆体からのアルデヒド副生成物の形成に関与する化学、並 びにアルデヒドの二つの後続反応、即ち重亜硫酸アニオンとの付加物形成および 酸化の化学を要約する図である。 図10は、膜の一面で水非混和性有機溶媒中のメチル3−(4−メトキシ−フェ ニル)グリシデートエステル(MMPG)のラセミ供給混合物が供給され、膜の 反対面に重亜硫酸アニオン含有水溶液が供給される中空繊維多相/抽出酵素膜を 示す模式図である。水溶性反応生成物(特に、重亜硫酸塩と阻害性アルデヒド副 生成物との反応により形成される付加物を含む)は、流出する水性プロセス流に より取り出されることが示され、一方、未反応かつ所望の(2R,3S)−3− (4−メトキシフェニル)グリシデートメチルエステルは流出する有機プロセス 流により取り出される。 5、発明の詳細な説明 本発明の目的は、光学的に純粋なジルチアゼムの合成に後程有用である、分割さ れたグリシド酸エステルの改良された製法を提供することである。詳しくは、本 発明は、d、f−トランスエステルのラセミ混合物の酵素的分割による、光学的 に純粋な中間体、即ち(2R,3S)−3−(4−メトキシフェニル)グリシド 酸メチルエステルおよびその他の簡単なアルキルエステルの製造に関する。これ はサブトラクティブ(subtractive)分割法で行なわれ、この方法で は所望像異性体から除去され、正味の結果として、所望の鏡像異性体化合物がそ の方法で光学的に精製される。 生成するグリシド酸エステルそのものが光学的に精製される場合には、トリオ− 2−ヒドロキシ−3−(4−メトキシフェニル)−3−(2−ニトロフェニル− チオ)プロピオン酸メチルエステルの分割を回避できる。本発明の酵素的分割法 により、所望の光学活性中間体、即ちトランス−(2R,3S)−3−(4−メ トキシフェニル)グリシド酸エステルの鏡像異性体選択的調製手段が提供される 。 グリシド酸は或種の条件下以外では不安定であることが知られている。しかしな がら、グリシド酸のエステルは(それらの加水分解不安定性は別にして)比較的 安定であり、有用な合成中間体である。グリシド酸エステルをジルチアゼム合成 の合成前駆体として使用し、そして最終生成物中に所望の立体化学を生成させ絶 対配置を有する鏡像異性体の酵素触媒加水分解を生じ、絶対配置(2R,3S) を有する鏡像異性体を未加水分解グリシド酸エステルとして回収可能にする酵素 とグリシド酸エステルの好適な組合せが必要とされる。 5゜1.多相酵素反応法 グリシド酸エステルの現在の分割方法は、ラセミグリシド酸エステル基質中に存 在する所望せざる鏡像異性体がエステル官能基の加水分解により、既知の物理的 方法で残りのグリシド酸エステル鏡像異性体から容易に分離される種類に選択的 に変換される方法である。 詳しくは、本発明の場合には、所望のエステル鏡像異性体は水非混和性である有 機溶媒に可溶性であり、−方、所望せざるグリシド酸エステルの加水分解生成物 の少なくとも一つはかなりの水溶性を有する。(本明細書で使用される“非混和 性”なる用語は、水と完全に非混和性、実質的に非混和性、または部分的に非混 和性である溶媒、即ち水と接触して置かれた場合に分離した有機相を形成する溶 媒を包含することを意味する。)本明細書に記載される分割方法は、ラセミ基質 混合物のそれぞれの鏡像異性体が酵素的加水分解に対して幾分かの感受性を示す が、前記の鏡像異性体の一方は適当な酵素触媒の存在下で他方よりも迅速に加水 分解される動力学的分解法である。この状況下で、二つの競合反応性鏡像異性体 の間を区別する酵素の能力は、C,S、 Chenら (J、 Am、 Che m、 Sac、、1982.104.7294)により記載されているように、 鏡像異性体選択値Eにより量化し得る。サブトラクティブ動力学的分割法の場合 のEの計算式は、以下のように示される。 E = (12、[(1−XX 1−ee(S ))]/1 、((1−X)( 1+ee(S ))])〔式中、Xは出発基質の全量の変換度(小数として表わ される)であり、そしてee(S)は残りの未加水分解基質鏡像異性体の鏡像異 性体過剰量(これも小数として表わされる)である〕。この式は、異なる変換度 まで進行した酵素反応の比較を可能にし、この場合、残りのグリシド酸エステル 基質の鏡像異性体過剰量の直接の比較は可能ではない。また、このE値および相 当する計算を使用して種々の条件下で操作した同じ酵素の見掛選択性を比較する ことも可能である(項目5、5.1を参照のこと)。 酵素に及ぼすエポキシドの既知の不活性効果にもかかわらず、本発明により教示 されるように、酵素を使用して一般にグリシド酸として知られているエポキシド 含有化合物のカルボン酸エステルの加水分解を鏡像異性体選択的様式で触媒する ことが可能である。もとのグリシド酸のラセミカルボン酸エステルには、図6に 示される一般構造を有するものが包含され、ここで式中R1はフェニルおよび置 換フェニルの群から選ばれた置換基であり、モしてR2はアルコールから誘導さ れた基である。置換フェニル基は、ヒドロキシ、メトキシ、フェノキシ、ベンジ ルオキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アリールアルコキシ、およびハライド を含む種々の基で置換されてもよい。特に重要なRI基は4−メトキシフェニル である。なぜならジルチアゼム製造に関係があるのはこの基だからである。フェ ニル基の置換基はグリシド酸エステル部分に対してオルト位、メタ位、またはパ ラ位の一つまたはそれ以上を占めてもよい。アルコール部分R2に関しては、こ の基は1〜8個の炭素原子を有する直鎖アルキル、3〜8個の炭素原子を有する 分枝鎖アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、およびアルコキシア ルキルより成る群から選ばれよう。好ましいアルキル置換基には、メチル、エチ ル、イソプロピル、およびイソブチルが包含され、一方、好ましいアルコキシア ルキル置換基にはメトキシエチル基およびエトキシエチル基が包含される。 本発明の好ましい実施態様は、R1がパラ−メトキシフェニル基であり、R2が メチル基であり、R1基およびR2基の相対配置がトランスであり、そして酵素 的分割後の所望のグリシド酸エステル生成物の絶対配置が(2R,3S)である 場合に相当する。R1基およびR2基がエポキシド環の平面の同じ側にある、相 当するシスグリシド酸エステルジアステレオマーもまた分割でき、そして生成す る(2R,3R)yx−3−(4−メトキシ−フェニル)グリシド酸エステルも また後続のジルチアゼムの製造に使用し得ることに注目すべきである。 本発明に於いて、酵素触媒は水相中に溶解または分散して存在する。本明細書に 記載されたグリシド酸エステルは一般に水にほとんど不溶性であるが、エポキシ ド環は、酵素の非存在下でさえも、ヒドロキシトイオンおよび水分子のような種 による核攻撃により開環を受け易い。有機溶媒または酵素製剤の非存在下、pH 7,0の水性リン酸ナトリウム緩衝溶液に上記の本発明の好ましい基質を暴露( 周囲温度で18時間)すると、グリシド酸の損失、および水溶性化合物の形成が もたらされる。しかしながら、同じ水相とl対lの相比のトルエンの存在下では 、同じ期間でグリシド酸の損失が全くなく、グリシド酸エステルの100%が有 機相の分離および蒸発により回収できた。それ故、水、。 ヒドロキシトイオン、または水溶性緩衝系による望ましからぬ変換から基質を保 護する方法としての有機相の使用が本発明の重要な一局面である。これらの実験 上の観察によれば、本明細書に開示された酵素媒介分割法を効率良く行なうため には、二相系の必要性、そして好ましくは下記の多相/抽出膜リアクターの必要 性が示される。 本発明においては、加水分解酵素の多種の市販製剤およびその他の入手し得る製 剤を直接用いて、図6における構造により表わされるグリシド酸に対して鏡像異 性体選択的加水分解を行なうことができる。かかる製剤中に含まれる酵素は、エ ステラーゼ、リパーゼ、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、およびアシラーゼとして 記載される一般的な種類の加水分解酵素のいずれからのものであってもよい。加 えて、かかる製剤は、真核細胞および原核細胞の両方から誘導でき、それらには 下記の哺乳類供給源;ブタ肝臓、ブタ膵臓、ブタ腎臓、およびウシ膵臓;植物源 小麦胚芽からの細胞;並びに下記の微生物属:アスベルギルス(Aspergi l 1us)、カンジダ(Candida)、ゲオトリクム(Geotrich um)、フミコラ(Humicola)、ムコール(Mucor)、ペニシリウ ム(Peni−ci 11 ium)、リゾプス(Rhizopus) 、スト レプトミセス(Streptomyces)、バチルス(Bacillus)、 クロモバクテリウム(Chromobacterium)、およびシュードモナ ス(Pseudamonas)からの細胞が包含されるが、それらに限定されな い。本発明の好ましい実施態様に於いては、微生物ムコーム・ジャバニクス(M ucor Javanicus)、ムコール・ミーハイ(Mucor m1eh ei) 、およびその他のムコーム種、カンジダ・シリンドラセア(Candi da cylindracea)、シュードモナス・フルオレセンス(Pseu domonas fluorescens)由来のリパーゼを含有する市販の製 剤、並びにバチルス種からのプロテアーゼBPN’として知られるプロチーアゼ を含有する市販の製剤が加水分解触媒として使用される。 酵素的加水分解の反応条件には、酵素製剤が水相中に溶解または分散され、そし てグリシド酸エステルが水とかなり非混和性であると知られる有機溶媒から選ば れた有機相に溶解される二相系の使用が包含される。 水相のpHは、使用中の酵素製剤のpH最適値に応じて5〜9の範囲であり得る が、選ばれるpHがグリシド酸エステルに育害な作用をもたないことを条件とす る。水相のpHを、緩衝系または自動滴定装置もしくはその他のpH制御装置の 使用により加水分解期間中所望の範囲内に維持することが望ましい。同様に、加 水分解が行なわれる温度は広範囲にわたって変動できるが、水相および有機相の 両方が液体のままであり、選ばれる酵素がその使用ができない程早い速度で変性 を受けず、そしてグリシド酸エステルが安定のままであることを条件とする。水 相と有機相の相対量は重要ではなく、広範囲にわたって変動しうる。同様に、水 相中の酵素製剤の濃度、有機相中のグリシド酸エステルの濃度、およびこれらの 濃度の比は重要ではなく、広範囲にわたって変動しうる。本発明の好ましい実施 態様に於いては、育種相体水相の比、温度、水相のpH,並びに水相中の酵素製 剤の濃度および有機相中のグリシド酸の濃度は、加水分解の速度と鏡像異性体選 択性の最適の組合せが実現されるように選ばれる。 ラセミグリシド酸エステル基質は有機相に可溶であり、そして水相に殆ど不溶性 であるので、それ程容易には加水分解されないラセミ基質混合の鏡像異性体は、 それより容易に加水分解されるグリシド酸エステル鏡像異性体よりも高濃度で有 機相中に存在し、こうして所望のグリシド酸エステル鏡像異性体の有機溶液が生 成され、それが加水分解の程度および鏡像異性体選択度の値Eの関数として分割 の程度(即ち、鏡像異性体過剰)を高める。全ラセミグリシド酸エステル基質の 加水分解の程度は、任意の所望レベルの鏡像異性体過剰に於ける所望のグリシド 酸エステルの回収を可能にするように調整し得る。より高い転化率は、より多量 の光学純度を有する有機相生成物エステルを生じる。 本発明のサブトラクティブ分割法の場合、最適の状況は酵素が限りなく大きいE 値を示す状況である。この場合、全出発物質の50%の加水分解で、未加水分解 物質の100%が反応後に100%の鏡像異性体過剰の光学純度で有機相中に残 存しよう。しかしながら、所定の酵素が比較的低いE値を示す場合、加水分解の 全程度は、Chenらにより誘導された式により測定され、そして上記のように 再現される程度まで、50%を越えて進行させる必要がある。好ましくは、酵素 触媒は、できるだけ最大のE値を示すように選ばれ、従って所定の度合いの鏡像 異性体過剰に関して最大値の所望のグリシド酸エステル鏡像異性体が回収できよ う。次に、この物質は既知の方法で有機溶媒を除去することにより回収できよう 。 好ましい酵素分割法は、酵素の存在下に互いに激しく接触された非混和性の水相 と有機相より成る分散相系中で行なわれる。これは攪拌タンクリアクターまたは ミキサー沈降タンクのようなかかる慣用の液−液接触装置中で行なうことができ る。反応経済性を改良するため、酵素の回収および再使用を容易にするために酵 素を固相の高表面積支持体に固定化することが有利であろうし、そして酵素が粒 状担体(例えば、微孔質粒子、ゲル型ビーズ、およびイオン交換樹脂)に固定化 される方法は本発明の範囲内にある。かかる場合、固定化された酵素粒子は水相 および有機相と一緒に分散されてもよく、あるいはそれらは水相および有機相が 流されるカラム中に充填されてもよい。同様に、本発明は生体触媒としての分離 酵素の使用に限定されず、そして固定化された全細胞およびその他の微生物製剤 もまた本発明の範囲内にあることは当業者に明らかであろう。 本発明の別の好ましい実施態様は、酵素的分割法を多相/抽出酵素膜リアクター 中で行なうことに関する。 かかる多相の抽出膜リアクターはMatSOnにより米国特許第4 、800. 162号明細書に記載されており、この特許は参考文献として本明細書に含まれ る。多相酵素膜リアクターは、酵素の基質に関連する反応操作上の問題、例えば その不充分な水溶性および/または限られた加水分解安定性に対処するのに特に 有利である。水中における低い溶解度および安定性は、本発明の実施により分割 されるグリシド酸エステルの二つの特性である。 同様に、抽出酵素膜リアクターは、酵素反応の生成物と関連する反応操作上の問 題、例えば熱力学的に有利でないか、または可逆的である反応プロセス中の阻害 性生成物による酵素阻害(不活化を含む)または転化率限定を処理するのに特に 有用である。ここでもまた、項目5.2および5.4に記載される実施例に後で 示されるように、生成物阻害は、ここに関係するグリシド酸エステルの酵素的分 割により示される特徴である。従って、多相/抽出膜リアクターは酵素反応の効 率を改良するのにかなりの実用性を有する。 一般的に云えば、本発明の膜リアクター法に於ける酵素活性化膜は代表的には多 孔質の親水性(即ち、水湿潤性)の膜より成っており、この膜は種々の手段によ りその中に、またはその表面の一つ以上に適当な酵素を組込むことにより適当に 活性化される。この酵素活性膜の一表面は、第一プロセス流、即ち供給流と接触 して置かれ、この供給流は代表的には水難溶性(即ち、水非混和性の)酵素基質 を含む。代表的には、この水非混和性(有機系)供給流は、担体液として役立て られる水非混和性有機溶媒中に溶解された反応体を含有する。 同時に、酵素活性膜の第二表面は、水性プロセス流と接触している。このプロセ ス流は下記の目的、即ち、:反応の水を供給または除去するため;反応pHの調 節(そして、幾つかの場合には膜中に含まれる酵素への接近)のための手段を与 えるため;および水溶性かつ阻害性の反応生成物の除去のための手段を与えるた め:の一つ以上の目的に利用できる。適切に操作される場合、水相/有機相の境 界は、水非混和性の有機供給流と接触している水湿潤性の酵素活性膜の表面に存 在し、それにより実質的に水性の環境が親水性の水湿潤性の膜中の酵素の操作の ために与えられる。こうして、二つの流入(即ち、供給)流および二つの流出( 即ち、生成物)流が本発明の方法に於ける膜リアクターモジュールに供給され、 そこから除去され、こうして膜リアクターモジュールは必ず二つの入口および二 つの出口を備えた形状にされる。これらの一対の入口/出口は有機相プロセス流 の供給および取出しにあてられ、別の対は水性プロセス流の供給および除去にあ てられる。 親水性もしくは水湿潤性の酵素活性膜を使用する場合、この有機プロセス流は、 膜の反対の表面と接触する水性のプロセス流に対して小さい正圧のもとに置かれ ることが好ましい。膜中のこの得られる小さい有機相対水相の差圧により、膜を 横断する水性プロセス流の一部の限外濾過的な流れを防止される。同時に、その 方法をこの様に操作することにより、有機相は、それと接触する膜の表面に作用 する毛管力により水湿潤性酵素膜の細孔中に侵入することから防止される。 本発明の実施に際し、不充分な水溶性の加水分解不安定な反応体は水非混和性有 機プロセス流中で膜リアクターに供給され、そこでそれは酵素活性膜の第一表面 と接触させられる。その後、反応体の分子は、膜の第一表面に位置する有機相/ 水相界面に拡散し、そこでそれらは膜の水性領域中に分配し、生成物への酵素触 媒による変換を受ける。反応生成物の少なくとも一つがかなりの水溶性を示す場 合、特にそれが反応体よりも非常に水溶性である場合、この生成物種は膜から拡 散して出て酵素活性膜の第二の表面と接触する水性プロセス流中に拡散し、その 後、リアクターから除去される。 要するに、この連続多相バイオリアクター法に於ける酵素活性膜は、三つの役割 :即ち、高表面積の有機相/水相接触装置として、有機相/水相セパレーターと して、そして界面生体触媒として利用できる。親水性膜を、高い膜面積充填密度 を特徴とする膜モジユール中で非混和性の水性プロセス流と有機プロセス流の界 面に置くことにより、通常の実施の場合のように一つの非混和性相を別の相中に 分散させるという必要なしに、大きな有機相/水相および液体/膜接触面積を与 えることが可能である。 更に詳しくは、3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸エステルのラセミd、 β−トランスメチルエステルを、図7の方法に示されたように水非混和性有機溶 媒中の基質の溶液の形態で多相/抽出膜リアクターに供給することは、幾つかの 理由で有利である。一方、多相膜リアクターは、膜に含まれる酵素と不充分な水 溶性基質エステルとの有効な接触を促進し、このような反応の非膜分散相操作中 に代表的に存在する正味の水相に関連する拡散抵抗を最小にする。更に、酵素と 基質のこの有効な接触は基質の望ましくない非触媒副反応、例えばグリシド酸エ ステルのオキシラン環の加水分解(ジオール化合物を生成する)を最小にする。 基質のこのような望ましくない加水分解副反応は、酵素的分割法の収率を低下さ せるので、それは最小にされるべきであり、そのことは、本発明の多相/抽出膜 リアクターを用いることにより可能となる。多相/抽出膜リアクターは、有機相 /水相界面に高濃度の酵素−グリシド酸エステルのオキシラン環の所望されない 非触媒加水分解の速度の比を最大にし、そしてその方法に於ける所望の(2R, 3S)−グリシド酸エステルの収率を最大にする。 図7の多相/抽出膜リアクター中で酵素的分割法を行なうことの別の利点は、酵 素触媒を不必要に希釈そして/または損失することなく、阻害性反応生成物を反 応帯域から選択的に、そして効率良く除去または“抽出“する能力に関している 。一種以上の水溶性エステル加水分解生成物〔即ち、アルコールまたはグリシド 酸種(グリシド酸から生成されるアルデヒドの如き、その後の分解生成物を含む )のいずれかまたは両方〕を水性プロセス流によりリアクターから除去すること より、酵素と接触する阻害性生成物の局所濃度が任意の低水準(水相からそれを 回収し、モして/または廃棄する経済性により決定される)に維持し得る。 本質的に、酵素活性膜中に生成される反応生成物は、それを通過して流れる水性 プロセス流により低濃度に希釈される。こうして、阻害性生成物はりアクタ−か ら除去され、同時に酵素が膜中で高濃度に保たれる。 この手法により、反応は、他の手法により得られるよりも高い転化率に“引き上 げ”られる。 一般的な膜リアクター操作パラメーターは、上述した米国特許第4 、800. 162号明細書に開示されており、また、メチル3−(4−メトキシフェニル) グリシデートエステルの酵素的分割に関する更に特別なパラメーターおよび反応 条件は、その方法の操作についての実施例を詳述する下記の項目5.2および5 .4に示される。 可逆的な酵素閉込めの好ましい手段が、米国特許第4 、795.704号およ び1986年10月1日に出願され、Method and Apparatu s for Catalyst Containmentin Multiph ase Membrane Reactor System″と題する米国特許 願第912.595号明細書に於いてMatSOnにより記載されており、これ らの特許が参考として本明細書に含まれる。しかしながら、当業界では公知の膜 への、または膜内の酵素固定化の多くのその他の手段がまた使用し得る。図8は 、酵素が多相/抽出膜リアクターの非対称の微孔質の親水性の中空繊維内に含ま れる方法を示す。さらに他の詳細は以下の実施例に示される。 5.2.多相酵素的分割の実施例 本発明の幾つかの実施例およびその要素は、以下のとおりである。これらの実施 例は本発明の性質を更に充分に説明することを意味し、本発明の範囲の限定とし て作用するものではない。 5.2.1.実施例1〜6に関する操作下記の実施例1〜6の酵素的分割実験は 、連続水相中の有機相基質の分散液より成る二相系中で行なった。 更に詳細には、関係するトランスグリシド酸エステル鏡像異性体のラセミ混合物 を適当な水非混和性有機相に溶解し、次に所定の酵素製剤を含む水相と接触させ た。全反応混合物を激しく攪拌して相間に大きな界面表面積を得、相間で基質エ ステルおよび酸加水分解生成物の迅速な分配を可能にし、そして使用中の酵素の 界面活性の増強を可能にした。その結果、酵素は活性の増強を示した。水相のp Hを、緩衝系により使用中の酵素に応じた水準に保った。 適当な時間の後、攪拌を停止し、有機相を除去し、水相を、有機相を生成するの に使用したのと同じ有機溶媒またはジエチルエーテルの多量で抽出した。有機相 を合わせ、水洗し、乾燥し、そして蒸発させた。得られた物質を、次に、旋光分 析により光学活性に関して調べた。 ラセミトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸の幾つかの簡単なア ルキルエステルを、種々の酵素に関して基質としてスクリーニングした。特に、 ラセミトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸のメチルエステル、 エチルエステル、イソプロピルエステル、n−ブチルエステル、およびイソブチ ルエステルを、Darzenのグリシド酸エステル縮合(Annalen de r Chemie、 583 (1953) 110 ; OrganicRe actions、5巻、 413頁、John Wiley & 5onsSN Y、413頁、1968)により合成した。次に、それぞれのエステルを、以下 の一般操作に従い、市販の酵素製剤による鏡像異性体特異的加水分解に対する感 受性に関して分析した。 ラセミグリシド酸エステル10ミリモル(例えば、メチルエステルの場合には2 .08 g >を有機溶媒、トルエンまたはtert−ブチルメチルエーテル5 0m1に溶解し、pH7,0の200mMのリン酸ナトリウム緩衝液50m1十 分析される酵素100mgを含むフラスコに入れた。フラスコをしっかりと閉じ 、リスト・アクション・シェーカーに周囲温度(22〜25°C)で18時間入 れた。次に、攪拌を停止し、フラスコの内容物を分析ロートに注入した。有機層 を除去し、水層を多量の同有機溶媒またはジエチルエーテルで洗浄した。有機層 を合わせ、水で逆洗し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。次に、有機溶媒を減 圧下で除去し、残存物質の量を記録した。 次に、この物質の試料を100m1当り1gの濃度(即ち、C= ]、 O)で エタノールに溶解し、旋光分析で光学活性に関して調べた。 二種の有機溶媒中において幾つかの酵素/エステル組合せに適用されたこの操作 の結果を下記の実施例1〜6に示す。分離酵素および酵素製剤の市販源を、酵素 名の他に示す。 リシド酸メチルエステルの立体選択的加水分解 表1は、tert−ブチルメチルエーテルに溶解したメチルエステル化合物の酵 素的加水分解の結果を表わす。 合計20の異なる酸素製剤をこれらの実験に使用した。 酵素的分割にかけたラセミメチルエステルの量は、これらの試験で2.08gで あった。使用した実験プロトコルは、項目5.2.1に記載されたものである。 5 、2.3.実施例2−トルエン中のトランス−3−(4−メトキシフェニル )グリシド酸メチルエステルの立体選択的加水分解 表2は、トルエンに溶解したメチルエステル化合物の酵素的加水分解の結果を示 す。合計25の異なる酵素および酵素製剤を、これらの実験に使用した。酵素的 分割にかけたラセミメチルエステルの量は、これらの試験で2.08 gであっ た。使用した実験プロトコルは、項目5.2.1に記載されたちのである。 5 、2.4.実施例3−tert−ブチルメチルエーテル中のトランス−3− (4−メトキシフェニル)グリシド酸エチルエステルの立体選択的加水分解 表3は、tert−ブチルメチルエーテルに溶解したエチルエステル化合物の酵 素的加水分解の結果を表わす。 3種の異なる酵素製剤を、これらの実験に使用した。 酵素的分割にかけたラセミエチルエステルの量は、これらの試験で2.22gで あり、これらの試験を項目5.2゜1に記載された操作に従って行なった。 リシド酸n−ブチルエステルの立体選択的加水分解 表4は、tert−ブチルメチルエーテルに溶解したn−ブチルエステル化合物 の酵素的加水分解の結果を表わす。3種の異なる酵素製剤を、これらの実験に使 用した。酵素的分割にかけたn−ブチルエステルの量は、これらの試験で2.5 0gであり、これらの試験を項目5゜2.1に記載された操作に従って行なった 。 リシド酸イソプロピルエステルの立体選択的加水分解 表5は、tert−ブチルメチルエーテルに溶解したイソプロピルエステル化合 物の酵素的加水分解の結果を表わす。4種の異なる酵素製剤を、これらの実験に 使用した。酵素的分割にかけたラセミイソプロピルエステルの量は、これらの試 験で2.36gであり、これらの試験を項目5.Zlに記載された操作に従って 行なった。 リシド酸イソブチルエステルの立体選択的加水分解 表6は、tert−ブチルメチルエーテルに溶解したイソブチルエステル化合物 の酵素的加水分解の結果を表わす。一種の酵素製剤を、これらの実験に使用した 。 酵素的分割にかけたラセミイソブチルエステルの量は、この試験で2.50 g であり、この試験を項目5.2.1に記載された実験プロトコルに従って行なっ た。 (本頁以下余白) 表1 ド酸メチルエステル カンジダ・リパーゼ−OF (Meito Sangyo) 、960g −0 ,360リパーゼAK (Amano) 、980g −0,500リパーゼA P−12(Amano) 1.OOg −0,200リパーゼD (Amano ) 、900g −0,370リパーゼFAP (Amano) 、900g  −0,445リパーゼGC−20(Amano) 、980g −0,031リ パーゼP (Amano) 、980g −0,582リパーゼRH(Tana be) 1.24 g −0,16510テ了−ゼHT (Miles) 、9 00g −0,14810テ了−ゼN (Amano) 1.00 g −0, 132プロテ了−ゼ8 (Sigma) 1.22 g −0,255プロテ了 −ゼ16 (Sigma) 800g −0,70810テ了−ゼ24 (Si gma) 940g −0,600プロテアーゼ27 (Sigma) 880 g −0,698アルカラーゼ (Nova) 1.26 g −0,3657 キサターゼ (Gist−Brocades) 1.04 g −0,208ブ ロザイム6 (Amano) 1.00 g −0,077PLE (Sigm a) 、700g −0,168AFP2000 (Miles) 1.04  g −0,027Chr、ビスフスム (Toyo Jozo) 1.10 g  −0,131(本頁以下余白) 表2 ド酸メチルエステル 溶媒:トルエン PLE=ブタ膵臓リパーゼ 表3 ド酸エチルエステル カンジダ・リパーゼ−OF (Meito Sangyo) 1.01 g − 0,416アルカラーゼ (Novo) 1.50 g −0,375ブ0テ了 −ゼ8 (Sigma) 1.45 g −0,337カンジダ・リパーゼ−O F (Meito Sangyo) 1.59 g −0,002LPL20O 3(Amano) 1.39 g −0,004PLE (Sigma) 1. 57 g −0,006LPL=リボプロテインリパーゼ PLE=ブタ肝臓エステラーゼ 表5 ド酸イソプロビルエステル カンジダ・リパーゼ−OF (Meito Sangyo) 1.33 g − 0,393プロテアーゼ16 (Sigma) 1.83 g −0,0651 0テ了−ゼ24 (Sigma) 、850g −0,044ブロテ了−ゼ27  (Sigma) 、780g −0,064ド酸イソブチルエステル カンジダ・リパーゼ−OF (Meito Sangyo) 1.01 g − 0,521メチル3−(4−メトキシ−フェニル)グリシデートの(2S、3R )鏡像異性体の立体選択的加水分解に特に好ましい酵素は、Amanoから入手 し得る“リパーゼMP″と称されるリパーゼ、Meito SangyOから入 手し得る“カンジダ・リパーゼOF”と称されるリパーゼ、及びSigma C hemical Co、から入手し得る“プロテアーゼ27″と称されるプロテ アーゼを含む。これらの酵素は、それらが簡単なメチルエステル基質に対して良 好な活性を有するという理由から魅力的である。 す。リパーゼMAPおよびプロテアーゼ27の両方は、酵素的反応の完結後に有 機相中に主として負に回転する種を残し、そのことは、有機相中において比較的 非反応性の負に回転する(2R,3S)−グリシデートエステルが富化したこと を意味する。メチルエステル化合物に対するプロテアーゼ27、リパーゼMAP 、およびリパーゼOF酵素の比較的高い立体選択性は、表1および表2にそれぞ れ示される比較的高い旋光度により実証される。 表1〜表6に要約されるデータは、検討した5種の簡単な直鎖および分岐鎖のア ルキルエステルの全てが、実際に、酵素的加水分解に対して少なくとも成る程度 の感受性を示したことを示す。しかしながら、研究した幾つかの基質/酵素の組 合せで得られる反応速度および旋光は、かなり巾があることがわかった。例えば 、n−ブチルエステルを用いる実験(表4参照)は、酵素作用および/または立 体選択性が殆どないか、または全くないことを示す非常に小さい旋光を有する生 成物を示し、一方、メチルエステルを用いる実験は幾つかの酵素に関して約−0 ,8°程度に高い旋光を示した(表2)。3−(4−メトキシフェニル)グリシ デートのメチルエステルは特に好ましい基質エステルである。何となれば、メタ ノールは安価であり、しかも容易に入手し得るからである。また、ジルチアゼム の製造の既存の商業的方法は、その他のアルキルおよびアリールグリシデートエ ステルを使用することとは反対に、メチルグリシデートエステルを中間体として 直接使用する。この理由から、ジルチアゼム製造法に於いて分割メチルグリシデ ートエステル中間体の製造および使用は、その他の分割グリシデートエステル前 駆体で得られるよりも簡単かつ経済的な方法をもたらす。 5.2.8.見掛鏡像異性体遺体性Eに関する補助溶媒の効果:実施例7 本発明の別の特徴は、水相への少量の有機補助溶媒の添加による、そして水非混 和性相として使用される有機溶媒の慎重な選択による、酵素鏡像異性体選択性の 増強に関する。 水混和性有機溶媒は、酵素の鏡像異性体選択性に関して有意ではあるが予測し得 ない効果をもち得ることが一般に知られている。ある種の市販の酵素製剤の場合 には、水相の5%としてのメタノールの存在は見掛E値を著しく増加した。この 効果を調べるのに用いた操作を以下に記載し、かつ結果を表で示す。 実施例7に於いて、トルエン50m1に溶解された10ミリモルのラセミトラン ス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステル+pH7,0の0 .2Mのリン酸ナトリウム緩衝液の水相を存する二つのフラスコのそれぞれにA manoからのリパーゼMAP 100mgを添加した。一方のフラスコ中では 、水相は全て緩衝液(50ml)からなり、別のフラスコ中では水相は緩衝液4 7、5ml+メタノール2.5mlから構成された。それぞれのフラスコを周囲 温度で18時間攪拌し、その後、有機相を分離し、乾燥し、蒸発させて固体物質 を残した。 この固体物質を計量し、加水分解の程度“X″を計算した。旋光(即ち、[α1 )をc=1の濃度でエタノール中で測定し、残存グリシド酸エステルの鏡像異性 体過剰(即ち、ee(S))を計算した。これらの結果が表7に要約される。 表7 見掛鏡像異性体選択性Eに関するメタノールの効果x [αl ee(S) E O% MeOH,35−0,804’ 41% 115% MeOH,20−0 ,811° 41% 〉2005 、2.9.見掛鏡像異性体Eに関する水非混 和性有機溶媒の効果E:実施例8 ラセミエステル基質に対する水非混和性有機溶媒の選択は、また別の多様な反応 を示す。比較の基準としてE値を用いて、所定の酵素の見掛鏡像異性体選択性に 関する水非混和性溶媒の効果を定量化し得る。この効果を調べるのに従った操作 を、以下に概説する。 実施例8に於いて、酵素製剤100+++gをpH7,0の0.2Mのリン酸ナ トリウム緩衝液50m1に溶解または分散した。これに、ラセミトランス−3− (4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステル10ミリモルを溶解した水 非混和性有機溶媒50m1を添加した。反応フラスコに栓をし、周囲温度で18 時間攪拌した。次に、有機層を分離し、乾燥し、未加水分解グリシド酸エステル を回収するために蒸発させた。この残存物質を計量して全加水分解の程度を決定 し、そしてその旋光をエタノール中で測定してその鏡像異性体過剰を決定した。 3種の異なる水非混和性有機相の存在下で種々の酵素について計算した見掛E値 を、表8に要約する。 5、2.10.酵素鏡像異性体選択性Eに関するpHの効果:実施例9 酵素挙動に重要な別の因子は、その水性環境のpHである。酵素の活性は、太き く pHに依存しており、成るpH範囲では触媒活性が増強し、その範囲外では 活性が低下することが公知である。しかしながら、特に酵素活性が立体効果によ り生じると一般に考えられているから酵素が鏡像異性体選択性並びに活性に関し てpH最適値を示し得るという事実について、十分認識されておらず、また正し く理解されていない。ラセミトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド 酸メチルエステルの分割に関するこの効果を調べるため、反応系中の水相を種々 のpH値に調節した。行った操作を、以下に記載する。 ラセミトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステル10 ミリモルをトルエン50m1に溶解し、それをAmanoから入手したリパーゼ MAP100mgと共に種々のpH値の20mMのリン3ナトリウム緩衝液50 m1を含むフラスコに入れた。フラスコをきつく閉じ、周囲温度でリスト−アク ション・シェーカーに18時間入れた。次に、攪拌を止め、反応混合物を上記の ように処理した。結果を表9に要約する。この表は、酵素鏡像異性体選択性に関 する最適pHが約8.0であることを示している。 表8 見掛鏡像異性体選択性Eに関する育種溶媒の効果リパーゼMAP N/D 11 .4 2.5リパーゼP 2.4 2.7 ’N/Dプロテアーゼ16 2.2  3.2 N/Dプロテアーゼ27 2.5 9.7 2.3aメチルtert −ブチルエーテル N/D=測定せず 鏡像異性体選択性に関するpHの効果 6.0 1.10 g −0,593゜6.5 1.40 g −0,685゜ 7.0 1.40 g −0,870゜7.5 1.50 g −0,893゜ 8.0 1.60 g −0,926゜8.5 1.78 g −0,780″ ″従って、本発明の好ましい実施態様に、5容量%のメタノール(および、明ら かに、その他の濃度)を含む水相の使用、水非混和性有機溶媒としてトルエンの 使用、および水相pH約8での反応の実施が含まれる。 5.2.11. リパーゼMAPにより触媒作用されるメチルエステル加水分解 一実施例10および11種々の反応パラメーターの効果を更に検討し、そして分 割法を効率に関するそれらの影響を良(理解するために、好ましい基質(即ち、 メチルエステル)および好ましい酵素の一つ(即ち、AmanoのリパーゼMA R)を用いて、別の実施例を行なった。 実施例1O 加水分解実験を、以下のようにして行なった。0.01Mのリン酸ナトリウム緩 衝液(pH7,00) 50m1にリパーゼMAP (Amano) 276m gを溶解することにより酵素溶液を調製した。ラセミメチル3−(4−メトキシ フェニル)グリシデート(MMPG)2.23g(10,74ミルモル)および トルエン25m1を含む基質溶液を酵素溶液に添加した。pHを、水酸化ナトリ ウム溶液(1モル/i)の添加により“pHスタット”中で7.00に調製した 。 合計0.97m1の塩基を添加した後にNaOHの添加を停止した。これはエス テルから酸への転化率9.03%(即ち、100X0.97/10.74)に相 当した。酵素的活性の損失が、この時点での反応の停止の理由であるか否かを試 験するため、更に127mgの酵素を添加した。酵素添加後、塩基の消費は観察 されなかった。変換の程度に関する反応生成物の存在の効果を試験するために、 更に50m1の水を反応混合物に導入して反応生成物の濃度を希釈した。その直 後に、塩基の消費が始まり、NaOHの添加総量が1.31m1となった後に停 止した。この合計の酸生成/塩基消費に相当する転化率は12.2%(即ち、1 00X1.31/10.74)であった。 実施例11 別の加水分解実験を、以下にようにして行なった。 0、OIM(7)リン酸ナトリウム緩衝液(pH7,OO) 10100Oニリ パーゼMA P (Amano) 537mgを溶解することにより酵素溶液を 調製した。ラセミメチル3−(4−メトキシフェニル)グリシデート(MMPG ) 2.18g(10,51ミリモル)およびトルエン25m1を含む基質溶液 を酵素溶液に添加した。pHを、水酸化ナトリウム溶液(1モル/l)の添加に より“pHスタット”中で7.00に調節した。合計3.38m1の塩基を添加 した後に、NaOHの添加を停止した。これはエステル転化率32.16%(即 ち、100 X 3.38/ 10.51)に相当した。酵素活性の損失が、反 応がこの時点で停止する理由であるか否かを試験するため、更に490mgの酵 素を添加した。酵素の添加後に、塩基の消費は観察されなかった。変換の程度に 関する生成物種の濃度の効果を試験するために、トルエン25m1中の更に2. 25 gのMMPG(10,81ミルモル)を反応混合物に導入した。その直後 に、塩基消費が始まり、NaOHの添加総量が5.71m1となった後に停止し た。 この時点の最終転化率は26.78%(即ち、100X5.71/(10,51 +10.81))であった。 有効な“擬似平衡”の概念が、反応方法、特に“平衡”変換に関する種濃度の抑 制効果を説明するために本明細書に使用される。成る濃度の阻害生成物が系中に 累積した時に酵素的加水分解反応が停止することが観察されたことから、反応生 成物または副生物による反応阻害の特別な機構について限定される訳ではないと しても、この反応は、反応が熱力学的に“可逆的な”反応であるかのように説明 し得る。即ち、その反応は、阻害性生成物または副生物の濃度に依存する成る“ 平衡”転化率まで進行すると考えることができる。 5、2.12. リパーゼOFにより触媒作用されるメチルエステル加水分解一 実施例12 リパーゼOF酵素を用いる別の加水分解実験を、以下のように行なった。64m gのリパーゼOF(カンジダ・シリンドラセアから誘導され、Meito Sa ngyo Co、により供給される)をpH8,00の0.05Mのリン酸ナト リウム緩衝液100m1に溶解することにより酵素溶液を調製した。ラセミメチ ル3−(4−メトキシフェニル)グリシデート(MMP G) 2.6g (1 2,5ミリモル)およびトルエン25m1を含む基質溶液を酵素溶液に添加した 。pHを、水酸化ナトリウム溶液(0,1モル/l)の添加により“pHスタッ ト”中で8.0に調節した。合計46.3mlの塩基を添加した後(エステルの 40%の加水分解に相当する)、残存エステルを上記のように単離した。単離し たエステル生成物の鏡像異性体過剰は、HPLCにより測定して87.3%であ った。回収したエステルの量は1.34 gであり、収率52%に相当する。 5、2.13. pH7に於ける膜リアクター中のラセミメチル3−(4−メト キシフェニル)グリシデートの分割一実施例13 この平衡制限される酵素的分割法のための多相/抽出膜リアクターを、以下の手 法によりpH7,0で操作できる。また、使用する膜に関する文献に報告された 通常の方法のいずれか一つにより酵素を膜に固定しつる。好ましい実施態様に於 いては、酵素は、Matsonの米国特許第4 、795.704号および係属 中の米国特許出願第912,595号に記載されているような非対称の親水性の 微孔質の中空繊維膜の内部にその可逆的な閉込めにより固定されつる。更に詳細 には、この分割法に使用される多相/抽出膜リアクターは、血液透過分野に使用 される型のポリアクリロニトリル中空繊維で加工された0、 75m”の特注の 耐溶媒性の膜モジュール(例えば、Asahi Co、から入手し得る)より成 りうる。Aman。 International Enzymesから購入した酵素、リパーゼMA Pは、酵素製剤1mg当り毎時6モルのMMPGが加水分解されるという活性を もつことを示した。また、この酵素は3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸 の簡単なアルキルエステルを立体選択的に加水分解することを示した。 膜を酵素で活性化するため、酵素5.0gを蒸留水11に溶解する。次に、酵素 溶液を、シェルからルーメンへ、そしてリザーバに戻して限外濾過方式で30分 間循環する。リザーバが空になるまで限外濾過液を集め、その後、トルエン25 0m1をシェルにポンプ輸送し、5〜7psigのシェル圧力で400〜450 m1/分で循環してリアクター・モジュール中のシェル側の空間から残存酵素溶 液を除去する。 酵素をリアクターに充填した後、トルエンで前もって飽和させたpH7,ooの 10mMのリン酸塩緩衝液を、400〜500m1/分の流量でルーメン側で循 環させる。 上記のように、pH7に於ける分配/反応プロセスの“可逆性”を解決するため には、この大容量の緩衝水溶液が必要とされる。大容量の水溶液を与えることに より、阻害性生成物を低い水相濃度まで希釈することができ、こうして反応“平 衡″を許容し得る程高い転化率まで変位させることができる。次に、ラセミメチ ル3−(4−メトキシフェニル)グリシデート(MMPG)20゜8 g (0 ,1モル)をトルエンリザーバに添加する。水溶液リザーバのpHを1.0 M のNaOHの添加により7.00に保つ。エステル加水分解の程度が65%に達 するまで、即ちIMのNaOH65m1を添加するまで、リアクターを連続運転 する。この時点で、有機相を膜リアクターから排出し、残存MMPGを上記のよ うにして有機相から単離する。 3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸エステルのラセミd、!!−トランス メチルエステルを水不混和性有機溶媒中の基質の溶液の形態で多相/抽出膜リア クターに供給することは、幾つかの理由で有利である。 一方、多相膜リアクターは、膜に含まれる酵素と不充分な水溶性基質エステルの 有効な接触を促進し、このような反応の卵膜分散相操作中に代表的に存在する正 味の水相に関連する拡散抵抗を最小にする。一方、酵素と基質のこの有効な接触 は基質の望ましくない非触媒副反応、例えばグリシド酸エステルのオキシラン環 の加水分解(ジオール化合物を生成する)を最小にする。基質のこのような望ま しくない加水分解副反応は、酵素的分割法の収率を低下させることから、そのよ うな反応は最小にされるべきである。そのことは本発明の多相/抽出膜リアクタ ーを用いることにより可能となる。多相/抽出膜リアクターは、有機相/水相界 面で高濃度の酵素を提供し、それにより(2S、3R)−グリシド酸エステルの 所望の酵素加水分解の速度対(2R,3S)−グリシド酸エステルのオキシラン 環の所望されない非触媒加水分解の速度の比を最大にし、そしてその方法に於け る所望の(2R,3S)−グリシド酸エステルの収率を最大にする。 多相/抽出膜リアクター中で酵素的分割法を行なうことの別の利点は、酵素触媒 を不必要に希釈そして/または損失することなく、阻害性反応生成物を反応帯域 から選択的に、そして効率良く除去する能力にある。 一方、これは、水溶性の阻害性生成物を水性プロセス流中の希釈により除去する ことにより、またはその中の化学反応(例えば、項目5.3および5.4に説明 された重亜硫酸塩付加物生成)により行ない得る。また、有機溶媒にかなりの溶 解性を示す阻害性反応生成物は、それらを通常の液液接触装置または膜溶媒抽出 装置中で有機相から抽出することにより反応系から除去し得る。或種の阻害性生 成物(例えば、項目5,3および5゜4に説明されるアルデヒド反応副生物)は 水溶液および有機溶液の両方に成る程度可溶性であり、従っていずれかのアプロ ーチによっても処理され易い。 5、2.14. pH8に於ける膜リアクター中のラセミメチル3−(4−メト キシフェニル)グリシデートの分割一実施例14〜17 4つの膜リアクター分割実験(実施例14〜17に相当)をpH8(実施例13 に使用されるpH値7とは異なる)で行なった。 実施例14 この分割方法のための多相膜リアクターを、以下のようにして操作した。膜リア クターは、ポリアクリロニトリル限外濾過用中空繊維で加工された0、 75m ”の耐溶媒性の膜モジュールより成る。Amano Internatio−n al Enzymesから購入した酵素リパーゼMAPは、1mg当り毎時6μ モルのMMPGを加水分解するという活性をもつことが示されている。また、こ の酵素は3−(4−メトキシフェニル)−グリシド酸のエステルを立体選択的に 加水分解することが示されている。 膜リアクターに、項目6.6および6.7に記載したようにして酸素を充填した 。詳しくは、酵素5.0gを蒸留水llに溶解した。次に酵素溶液を、シェルか らルーメンへ、そしてリザーバに還流する液体で限外濾過方式で30分環循環さ せた。次に、リザーバが空になるまで限外濾過液を回収し、その後、トルエン2 50m1をシェルにポンプ輸送し5〜7psigのシェル圧力で400〜450 m1/分で循環させて残存酵素溶液をシェルから除去した。 こうして酵素をリアクターに充填した後、0.2Mのリン酸塩緩衝液(pH8, 00) I I!をルーメン側で400〜500m1/分の速度で循環させた。 実験を開始するに当たり、メチル3−(4−メトキシフェニル)グリシデート( MMPG)20.8g(0,1モル)をトルエンリザーバに添加した。水溶液リ ザーバのpHを0.9MのNaOHの添加により8.00に保った。エステル加 水分解の程度が苛性ソーダの消費量を基準として57.5%に達するまで、リア クターを連続運転した。この時点で、有機相を排出し、残存MMPGを単離した 。単離したエステル生成物の鏡像異性体過剰は、旋光分析により測定して96% であった。回収したエステルの量は4gであり、19%の収率に相当した。 実施例15 実施例14に記載した多相膜リアクターを以下の実験に再使用した。トルエン3 75m1をシェルにポンプ輸送し、5〜7 psigのシェル圧力下400〜4 50m1/分で循環させて残存酵素溶液をシェルから除去した。0.2Mのリン 酸塩緩衝液(pH8,oo)の水溶液容量1.57をルーメン側で400〜50 0m1/分の速度で循環させた。実験を開始するに当たり、メチル3−(4−メ トキシフェニル)グリシデー) (MMPG)31.2g (0,15モル)を トルエンリザーバに添加した。水溶液リザーバのpHを0.9MのNaOHの添 加により8.00に保った。エステル加水分解の程度が苛性ソーダの消費量を基 準として53%に達するまで、リアクターを連続運転した。この時点で、有機相 を排出し、残存MMPGを単離した。 単離したエステル生成物を鏡像異性体過剰は、旋光分析により測定して99%で あった。回収したエステルの量は5.9gであり、19%の収率に相当だ。 実施例16 実施例14に記載した多相膜リアクターを以下の実験に再使用した。トルエン3 75m1をシェルにポンプ輸送し、5〜7 psigのシェル圧力下400〜4 50m1/分で循環させて残存酵素溶液をシェルから除去した。0.2Mのリン 酸塩緩衝液(pH8,00)の水溶液容量1.51をルーメン側で400〜50 0m1/分の速度で循環させた。実験を開始するに当たり、メチル3−(4−メ トキシフェニル)グリシデート(MMPG)31.2g (0,15モル)をト ルエンリザーバに添加した。水溶液リザーバのpHを0.9MのNaOHの添加 により8.00に保った。エステル加水分解の程度が苛性ソーダの消費量を基準 として52.4%に達するまで、リアクターを連続運転した。 この時点で、有機相を排出し、残存MMPGを単離した。単離したエステル生成 物の鏡像異性体過剰は、旋光分析により測定して99%であった。回収したエス テルの量は9.0gであり、28.8%の収率に相当した。 実施例17 実施例14に記載した多相膜リアクターを以下に実験に再使用した。トルエン3 75m1をシェルにポンプ輸送し、5〜7 psigのシェル圧力下400〜4 50m1/分で循環させて残存酵素溶液をシェルから除去した。0.2Mのリン 酸塩緩衝液(pH8,00)の水溶液容量1.5 I!をルーメン側で400〜 500m1/分の速度で循環させた。実験を開始するに当り、メチル3−(4− メトキシフェニル)グリシデー) (MMPG)31.2g (0,15モル) をトルエンリザーバに添加した。水溶液リザーバのpHを0.9MのNaOHの 添加により8.00に保った。エステル加水分解の程度が苛性ソーダの消費量を 基準として41.2%に達するまで、リアクターを連続運転した。この時点で、 有機相を排出し、残存MMPGを単離した。 単離したエステル生成物の鏡像異性体過剰は、旋光分析により測定して92%で あった。回収したエステルの量は7.7gであり、24.8%の収率に相当した 。 5.30重亜硫酸塩との付加物生成によるアルデヒド副生物の処理 図9の基質化合物A−トランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチ ルエステル−のエステル官能基の酵素触媒加水分触は、苛性ソーダによる酵素的 反応混合物の滴定、そしてその後にHPLC法による基質の枯渇を行なうことに より観察し得る。しかしながら、相当するグリシド酸である図9の化合物Bは、 反応混合物の処理中において小量しか単離することができない。反応性基質鏡像 異性体を比較的高い値まで転化することが可能な酵素的反応の場合において、有 機相反応生成物混合物から有機溶媒を除去することにより、所望の生成物、化合 物Aの(2R,3S)鏡像異性体の他に生成物が残存した。このような別の生成 物の存在は所望の生成物の純度を低下させるとともに、所望の生成物の回収を更 に難しくした。 図9に示された化合物Bの如きグリシド酸は、容易に脱カルボキシル化を受け、 続いて相当するアルデヒドに転位することが一般に知られている。この反応の2 工程機構が提案されている(SinghおよびKagan、J、Org、 Ch em、 1970、挫、2203)。また、得られた化合物C14−メトキシフ ェニルアセトアルデヒドは、大気酸素により成る程度の空気酸化を受け、相当す るカルボン酸化合物D、4−メトキシフェニル酢酸を生じることが予想される。 化合物Aの酵素触媒加水分解後および化合物Aの残存する所望の(2R,3S) 鏡像異性体の除去後に残存する、有機相から回収された物質を分光分析した結果 、4−メトキシフェニルアセトアルデヒド、および4−メトキシフェニル酢酸− 即ち、それぞれ、化合物CおよびD−の両方の存在が示された。 化合物CおよびDは、化合物Aのメチルエステル官能基の酵素触媒または塩基触 媒のいずれかによる加水分解により化合物Aからのみ生成し得る。更に、アルデ ヒド化合物Cは更に反応し得る。このような更なる反応は、分光分析法により経 験的に観察される対応するカルボン酸化合物りへの酸化の特別な例を含むだけで なく、付加物生成反応、gem−ジオールへの水和、オリゴマー化(例えば、ホ ルムアルデヒドにより生成される三量体に似た三量体化合物の生成)、酸性条件 または塩基性条件下のアルドール縮合を含みうるちのであり、それにより多数の 可能なオリゴマー生成物またはポリマー生成物をもたらす。更に、アルデヒドは 、公知の化学反応であるシッフ塩基生成に関与し得る(J、 March、 A dvanced Organic Chemistry、McGraw−Hil l Co、、第2版、1977 ; HendricksonSCramm、お よびHammond、 Organic Chemistry、 McGraw −Hill Co、、第3版、1970)。一般的に、殆どのシッフ塩基は中性 pH付近で安定であり、酸性条件または塩基性条件下で加水分解する。しかしな がら、生成の機構は当該カルボニル化合物、例えばアルデヒドの非プロトン化ア ミン窒素の核攻撃を伴ない、こうして、シッフ塩基生成はpH7より高いpHで 更に速く進行する。 アルデヒドとりシン残基のε−アミノ基との間のシCo、、1983)が故に、 反応系中にアルデヒド化合物Cが存在することは、それが酵素反応に関係してい るので、関心事である。酵素の得られる変性は、所定の反応を触媒作用する酵素 の能力に関して可逆的および不可逆的の存寄な効果の両方を生じ得る。 本明細書に使用されるように、 “阻害”および“阻害性“という用語は、化学 化合物−更に詳細には反応生成物がまたは副生物”−が所定の反応を触媒作用す る酵素の能力の低下をひき起こす何らかのプロセスまたは現象を表現することを 意味する。例えば、この種の阻害には、酵素動力学の公知のMiChaeliS −Mentenモデルにより記載される阻害も含まれる。酵素に関する化合物の この阻害効果は、阻害化合物が反応中に酵素と接触している間に明らかに生じて いることもあり、また、その阻害効果は、前記の阻害化合物が酵素と接触し、続 いて除去された後にも持続し得るかも知れない。例えば、この種の阻害性として は、酸素タンパク質のアミノ酸残基の官能基を化学的に修飾する化合物に関連す る阻害性を含み得る。こうして、可逆的形態および不可逆的形態の両方の阻害の 軽減は、本発明の実施に含まれる。 所定の組の反応条件下で短縮された酵素寿命をもたらす阻害効果は、その酵素を 長い寿命を有する酵素の場合よりも更に頻繁に交換することを必要とする。酵素 活性の目安として平均反応速度を採用することにより、表10は、実施例18お よび19に記載された反応条件下で操作される市販の酵素製剤リパーゼOFが、 アルデヒド副生物を重亜硫酸塩の添加により除去する場合に、長期間にわたって その活性を維持することを明示している。 アルデヒド副生物の存在は、3−(4−メトキシフェニル)グリシデートのエス テルの分割に使用される膜バイオリアクターの操作に重要な結果を有する。実施 例18に記載されたりアクタ−条件下に行なわれた二つの分割に於いて、仕込ん だエステルの15%が滴定された後に白色の懸濁液になった。限外濾過膜による この白色の懸濁液の濾過アリコートは、白色の沈澱を除去した。しかしながら、 1時間放置後に、白色の懸濁液が透明な濾液中にもう一度現われた。限外濾過に よる沈澱が実際に保持されたことは、膜がこの物質により内部および外部の両方 で汚損し得ることを示唆する。 膜を酵素で活性化しない以外は実施例18の条件と同じ条件下で行なわれた実験 では、白色の懸濁液が24時間後でさえも観察されなかった。如何なる特別な機 構または説明に拘束されることを望まないが、白色沈澱の生成は、制限されるが 有限の水溶性を有するアルデヒドが水不溶性の生成物に変換されることに一致す る。 実施例18に記載された条件下で行なわれた別の実験では、水相中に存在する固 体の沈澱が観察された。この固体は膜の内表面を汚損し、こうしてその酵素活性 を低下し得る。実施例18に記載された条件下で行なわれた一つの実験では、繊 維ルーメン中の水相の流れ方向を反転することは、水性流中の黄色粒子の突然の 出現そしてまた酵素活性の突然の増加(酸滴定率の増加により確かめられる)を 生じた。 また、アルデヒド副生物(化合物C)の存在は、最終生成物の単離操作に関して 重要な意味を有する。アルデヒドはかなり有機可溶性であるので、それは所望の 生成物、化合物Aの(2R,3S)鏡像異性体の回収を妨害し得る。反応混合物 の最終有機相中でのアルビテド(化合物C)の増加量は、アルデヒド不純物から の最終生成物の完全な分離を更に困難にし、不経済にする。 グリシデートエステルの酵素的分割の特別な場合に関して、反応混合物中のアル デヒド副生物、化合物Cの存在は、酵素反応の最終の所望生成物の品質を改良す る精製方法を示唆する。この方法は、重亜硫酸塩付加物の選択的生成による酵素 反応混合物の有機相からのアルデヒド化合物Cの選択的除去を伴なう。この付加 物は、酵素反応混合物の有機相を重亜硫酸塩の水溶液と接触させ、続いて重亜硫 酸塩付加物を水相中に抽出することにより生成される。 アルデヒド化合物への重亜硫酸塩の添加は公知であり、殆どの有機化学の本に記 載されている。一般に、殆どのアルデヒド、および或種のケトンのカルボニル基 は重亜硫酸アニオンによる核攻撃を受け、図9に示されたα−ヒドロキシスルホ ネート化合物Eをもたらす。このような化合物は一般に重亜硫酸塩付加物として 知られている。このような付加物の安定性および生成の安易さは請求核攻撃を受 けるカルボニル基の化学的性質により決定されると考えられる。立体効果はこの ような付加物の生成の容易さを決定すると考えられ、それらはpH5付近のわず かに酸性の条件下で一般に生成され(Fieser and FieserSR eagents for Organic 5ynthesis、1巻、Joh n Wiley、 1967) 、この場合、求核性HSOs−アニオンが水溶 性中の主要な種であり、そしてカルボニル基がわずかにプロトン化されて請求核 攻撃を促進する。しかしながら、このような付加物の生成および安定性の両方に 最適な条件は一般に経験的なものと考えられており、また重亜硫酸塩付加物は温 和な塩基性条件下で生成されることが知られている。 それ故、エステル加水分解が所望の程度に達した後であって、所望の(2R,3 S)鏡像異性体が富化された化合物Aの回収のために正味の有機相を含む有機溶 媒を除去する前に、重亜硫酸塩溶液を分散相酵素反応の有機相を洗浄する目的で 使用し得る。所望のグリシデートエステル生成物から汚染アルデヒドを除去する この方法は、実施例20に記載される。 しかしながら、10%の重亜硫酸溶液はまた、その他の加水分解反応生成物の不 在下でおそらく重亜硫酸イオンによるエポキシド官能基の攻撃により化合物Aを 分解し、それにより反応処理中に化合物Aの両鏡像異性体の損失をもたらすこと かわかった。この問題は、実施例21に示されている。この実施例は、最終生成 物の収率を悪化させることなしには越えることかできない反応プロセス中の重亜 硫酸塩濃度の上限を示唆して実施例22は、化合物Cの存在下に於いて化合物A の酵素触媒加水分解の速度が低下すること、および化合物りの存在下に於いてこ のような阻害効果がかなり欠如することを示している。この実施例に示されるリ パーゼOFによる加水分解の速度が化合物りにより見掛上促進されることは再現 性があり、そして化合物りが阻害効果をもたないことは、注目されるべきである 。 加えて、重亜硫酸塩付加物、化合物Eは阻害性ではなく、これらの条件下の重亜 硫酸塩付加物の安定性は、化合物Cがその阻害効果を発揮しないようにするのに 充分であることを示している。 上記の情報および実施例に鑑みて、阻害性化合物Cを、化合物Aのエステル官能 基の酵素加水分解物中にその重亜硫酸塩付加物を生成することによりその場で除 去する可能性が存在する。基質(化合物A)の安定性、所望の酵素活性および酵 素安定性、並びに化合物Cの重亜硫酸塩付加物の生成の容易さおよび安定性が全 て最高にされるように反応条件を選択するのには、幾つかの因子を考慮する必要 がある。このような研究は必ず実験を必要とするが、一定の情報が公開された文 献中に存在する。即ち、エステル官能基は一般に中性pH付近で最も安定である ことが知られているが、エポキシドは一般にpH8〜9.5の間で水溶液中で最 も安定である(Y、 Pocker、 B、 P、 Ronald、およびK。 W、 Anderson 、 J、 Amer、 Chem、 Soc、、19 88.110.6492)。アルデヒド−重亜硫酸塩付加物は一般にpH5〜9 の間で安定であることが知られている。 表11に示される実験結果は、重亜硫酸付加物、化合物EがpH8で充分安定性 であり化合物Cの抑制効果を軽減することを示す。適切な重亜硫酸塩濃度を選択 することに関して、実施例21からの結果は、約lO%W/Vが生成物収率を悪 化させない上限であることを示唆する。別の極限では、重亜硫酸塩の不存在によ り化合物Cの抑制効果が現われるようになる。アルデヒド−重亜硫酸塩化学反応 の化学量論量は1対1であるので、水相中に使用される重亜硫酸アニオンの好ま しい量は、反応中に生成されると予想されるアルデヒド副生物の量と等モル量で あり、但し、水相の容量は重亜硫酸塩濃度が上記の上限を越えないような容量で あることを条件とする。 中性pH付近で水溶液中に存在する重亜硫酸アニオンは、亜硫酸、即ちHtSO s (それ自体は水中の二酸化硫黄の溶解および水和により生成し得る)から一 つのプロトンの除去により生成し得ることが注目されるべきである。亜硫酸は、 相当するカチオン種(例えば、Na” )としてのアルカリ金属と塩を生成する 。このような塩のアニオン種は、重亜硫酸根(ISO,−)、亜硫酸根(SOl つ、およびメタ重亜硫酸根(S20.−りを含む。 更に、水溶液中では、全てのこのような形態の亜硫酸とその塩の混合物は平衡混 合物として存在し、その組成ば溶液のpHに依存することが注目されるべきであ る。溶媒和された重亜硫酸アニオンと亜硫酸ジアニオンとの間の平衡は5〜9の pH範囲にわたって水溶液中で存在し、重亜硫酸アニオンのpkaは約7である 。 この平衡の他に、1分子のメタ重亜硫酸塩が水和され、水中で不均化して2分子 の重亜硫酸塩を生じる。全ての塩は種々の程度まで溶解して、溶媒和された重亜 硫酸アオニン種、亜硫酸アニオン種、およびメタ重亜硫酸アニオン種と一緒に溶 媒和されたアルカリ金属カチオン種を生じ、これらは全て、その後、平衡混和物 の生成に関与する。重亜硫酸アニオンが関与し得る複雑な平衡に鑑みて、本明細 書に使用される“重硫酸塩濃度“および“重亜硫酸アニオ濃度“という用語は、 個々のアニオン性重亜硫酸根H3O,−そのものの濃度のみを云うのとは反対に 、亜硫酸種、重亜硫酸根、およびメタ重亜硫酸根の平衡混合物−即ち、水溶液中 の亜硫酸から誘導し得る全ての種々のプロトン化種およびイオン化種を含む、全 ての塩および溶媒和された種−の全濃度を云うことを意味する。上記の種の全て が結局二酸化硫黄から誘導し得るので、水溶液中の重亜硫酸塩の濃度はまた溶液 の“二酸化硫黄含量”という用語で記載し得る。 有機相容量対水相容量の比は、重要ではなく、そしてあらゆる便利な値で設定で き、好ましい実施態様では反応中に加水分解される化合物A(これは有機相中に 供給される)1モル当り少なくとも1当量の重亜硫酸塩(水相中)を与えること と合致し、そして基質分解を生じる濃度−例えば、約10%W/V−を越えない 水相中の重亜硫酸塩の濃度と合致する。 上記の考慮事項に鑑みて、重亜硫酸塩の濃度を実施例23〜26については水相 の0.5%W/W (0,048Mの重亜硫酸ナトリウム)に設定した。この値 は、加水分解された化合物Aのすべてが化合物Cに変換され、そして有機相中の ラセミエステル各0.094モルに対して11の水相が使用されるものと仮定し て、ラセミ化合物Aの50%の加水分解でわずかにモル過剰の重亜硫酸塩を与え る。分散相酵素反応に選択された、結果として生じた条件は、周囲温度で0.5 %W/Wの重亜硫酸ナトリウムを含む50mMのpH8,0のリン酸ナトリウム 緩衝液より成る水相および約1:10の有機相対水相の比より成るものであった 。これらの条件は、化合物Aの所望の(2R,3S)鏡像異性体の改良された収 率を与え、そして化合物Cの抑制効果を最小にすることが示された。これらの実 験からの結果が実施例23〜26および表12に要約される。 実施例18〜19、実施例23〜26、および表10〜12に示されたデータは 、3−(4−メトキシフェニル)グリシデートのエステルの酵素的分割中に水相 中に重亜硫酸塩が存在することがリパーゼOFの酵素活性に極めて有益な効果を もたらし、そして同様に生成物の収率並びに化学的な鏡像異性体純度に顕著な効 果をもたらすことを示す。 この分割法に使用し得る代表的な酵素の安定性に関して0.093Mの全濃度の 重亜硫酸アニオンの効果を測定し、結果を以下に要約する。 (本頁以下余白) バラターゼ MN 7.0 40.1 0.0バラターゼ M 8.0 10. 4 0.0リパーゼ MAPA 7.0 79゜4 0.0リパーゼ MAP  8.0 40.1 0.0リパーゼ OF’ 7.0 85.1 32.2リパ ーゼ OF 8.0 74.5 28.9リパーゼ PA 8,0 98.1  95.2A Amano International Enzyme Co。 M Meito Sangy。 N Novo Industries 上記の結果は、全ての酵素が重亜硫酸アニオンの存在下でそれらの安定性に関し て必ずしも同等ではないことを示唆する。別の根拠が表13に示され、この表は 実施例27からの結果を要約している。重亜硫酸アニオンの存在下でのリパーゼ OFについての表1Oに示された結果と比較することにより、重亜硫酸塩がバラ ターゼMの触媒活性を増強しなかったことが明らかになる。 重亜硫酸塩が或種の酵素に関してもち得る有害な影響を減少する目的から、重亜 硫酸アニオンの全てを反応の開始時に水相に仕込まずに、重亜硫酸塩を反応した エステルの量の関数として水相に連続的に添加することが可能である。即ち、酵 素的反応により生成される量のアルデヒドと反応するのに必要とされる量の重亜 硫酸塩を徐々に添加することは本発明の範囲内にある。この形態の重亜硫酸塩の 添加には、酵素と相互作用するのに有効な遊離重亜硫酸根の量および濃度を最小 に保つという利点を有する。 5.41重亜硫酸塩の使用に関する実施例本発明の幾つかの実施例およびその要 素は、以下のとおりである。これらの実施例は本発明の性質を更に説明すること を意味し、本発明の範囲の限定として作用するものではない。 5.4.1.多相酵素膜のりアクタ−中のトランス−3−(4−メトキシフェニ ル)グリシド酸メチルエステルの分割 5.4.2.実施例18−重亜硫酸塩の不存在下の多相酵素膜リアクター中のト ランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステルの分割 実施例18Aの酵素的分割は、上記の型の多相/抽出酵素膜リアクター中で行な った。膜をリパーゼOFIOgで活性化した。膜活性化操作は、米国特許第4. 795゜704号および1986年10月1日に出願され、”Method a ndApparatus for Catalyst Containment  in MultiphaseMembrane Reactor Syste m ’と題する米国特許願事912、595号明細書に於いてMatSOnによ り記載されている。トランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチル エステル(化合物A)のラセミ混合物78g(0,375モル)をトルエン37 5m1に溶解することにより有機相を調製した。次に、この有機溶液を中空繊維 装置のシェル側で循環させた。pH8,0の50mMのリン酸ナトリウム緩衝水 溶液4I!を膜装置のルーメン側で循環させた。pHを、所定のpHを監視し維 持する装置(“pHスタット”として普通知られている)で水酸化ナトリウムを 添加することにより、8.0に維持した。 11時間後に、有機液体を膜装置から排出した。損失を減少するため、膜装置を 新しいトルエン500m1ですすぎ、次に二つのトルエン画分を合わせた。続い て、トルエンを65°Cで減圧下に蒸発させた。残存固体に、固体濃度が20% (W/W)となるように、メタノールを添加した。次に、この溶液を3時間にわ たって一20°Cに冷却した。沈澱した結晶を濾過し、乾燥し、そして光学純度 に関して分析した。これらの最終結晶をリアクター生成物と称する。 結晶化からの母液を減圧下で蒸発させてメタノールを除去した。次に、残液をエ ステル濃度に関して分析した。この液体の残部は阻害性アルデヒド副生物化合物 Cを含む。 実施例18Aに使用したのと同じ酵素を依然として含む同じ膜リアクター中で行 なわれた第二の酵素的分割(実施例18B)は、最初の分割の終了の13時間後 に開始した。22時間後に、この第二反応を停止し、有機相を最初の分割の場合 と同様にして処理した。これらの二回の分割からの結果を表1Oに要約する。 5 、4.3.実施例19−重亜硫酸ナトリウムを使用する多相酵素膜リアクタ ー中のトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステルの分 割 実施例19Aの酵素分割は、上記と同じ型の多相/抽出酵素膜リアクター中で行 なった。その膜をリパーゼOF10gで活性化した。膜活性化操作は、米国特許 第4 、795.704号および1986年lO月1日に出願されたMetho d and Apparatus for Catalyst Contain mentin Multiphase Membrane Reactor S ystem”と題する米国特許願事912.595号明細書に於いてMatso nにより記載されている。トランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸 メチルエステル(化合物A)のラセミ混合物78 g (0,375モル)をト ルエン375m1に溶解することにより有機相を調製した。次に、この有機溶液 を中空繊維装置のシェル側で循環させた。0.2mMのリン酸ナトリウムおよび 0.375モルの重亜硫酸ナトリウムを含むpH8,0の緩衝水溶液41を膜装 置のルーメン側で循環させた。 7.5時間後に、反応を止め、有機液体を膜装置から排出した。損失を減少する ため、膜装置を新しいトルエン500m1ですすぎ、次に二つのトルエン画分を 合わせた。続いて、トルエンを65°Cで減圧下に蒸発させた。 残存固体に、固体濃度が20%(W/W)となるように、メタノールを添加した 。次に、この溶液を3時間にわたって一20°Cに冷却した。沈澱した結晶を濾 過し、乾燥し、そして光学純度に関して分析した。これらの最終結晶をリアクタ ー生成物と称する。 結晶化からの母液を減圧下で蒸発させてメタノールを除去した。次に、残液をエ ステル濃度に関して分析した。この液体の残部は阻害性アルデヒド副生物化合物 Cを含む。 実施例19Aに使用され、依然として同酵素を含む同じ膜リアクター中で行なわ れた第二の酵素的分割(実施例19B)は、最初の分割の終了の16時間後に開 始した。7.5時間後に、この第二反応を停止し、有機相を最初の分割の場合と 同様にして処理した。 実施例19Aおよび19Bに使用され、依然として同酵素を含む同じ膜リアクタ ー中で行なわれた第三の酵素分割(実施例19C)は、第二の分割の終了の16 時間後に開始した。7.5時間後に、この第三反応を止め、第一および第二の分 割の場合と同様にして有機相を処理した。全ての3回の分割からの結果を表10 に要約する。 表10 分割番号 12123 重亜硫酸塩の使用 無 無 有 有 有反応時間(時間) 11,0 22.0  7.5 7.5 7.5転化率(%’) 57.1 59.8 54.5 5 4.7 54.0生成物収率(%) 36.4 35.0 39.2 38,5  39.1鏡像異性体選択性E 10.9 14.8 26.6 19.4 2 3.9転化率は、反応器に仕込まれたラセミエステルの初期量(78g、0.3 75モル)で割られた、反応したグリシデートエステルの量として定義される。 平均反応速度は、全反応時間で割られた、反応したグリシド酸エステルの量であ る。 生成物収率は、反応器に仕込まれたラセミエステルの量(78g 、0.375 モル)で割られた、反応器から単離された(実施例18に記載された操作に従う )分割物質の量である。 抑制性アルデヒド生成物の重量は、反応器から単離された非エステル物質の量で ある。 5 、4.4.実施例2〇−重亜硫酸ナトリウムを使用するトランス−3−(4 −メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステルの酵素的分割から反応生成物の 富化 ラセミ化合物AlOミリモルを含むトルエン50m1を、リパーゼMAPとして 知られているAmanoからの市販の酵素製剤100mgを含むpH8,0の0 .2Mリン酸ナトリウム緩衝液50m1と共に周囲温度で18時時間上うした。 次に、反応混合物を水で400m1の容量に希釈し、ジエチルエーテル400m 1で2回抽出した。次に、合わせた有機相を水400m1で2回逆抽出し、硫酸 マグネシウムで乾燥し、蒸発させると、粗生成物1.5g (7,2ミリモル) が残った。c = 1.0でエタノール中のこの物質の旋光は−68,0度であ り、34.7%の鏡像異性体過剰を示準として使用した)。次に、粗生成物をジ エチルエーテル300m1に再溶解し、有機溶液をlO%重亜硫酸ナトリウム溶 液100m1で2回洗浄した。次に、有機相を水で逆洗し、硫酸マグネシウムで 乾燥し、蒸発させると更に純粋な生成物1.4g (6,7ミリモル)が残った 。 c = 1.0でエタノール中のこの物質の旋光は−117,5度の59.9% の鏡像異性体過剰を示す。 5 、4.5.実施例21−製型亜硫酸ナトリウムを使用するトルエンからのト ランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステルの回収 純粋なラセミ化合物A2.0gをジエチルエーテル200m1に溶解した。次に 、この有機溶液をlO%重亜硫酸塩溶液250m1で1回洗浄し、水250m1 で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、蒸発させると、ラセミ化合物A 1.8 g (これは物質の10%の損失を示す)が残った。重亜硫酸塩洗浄の不在下の 物質の回収は殆ど定量的であった。 5 、4.6.実施例22−反応生成物による代表的な酵素に関する抑制の程度 50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH8,0) 12m1および純粋なラセミ 化合物Aの400mM )ルエン溶液8mlを含む反応混合物を迅速に攪拌し、 そして反応速度を“pHスタット”として知られている装置により監視した。 次に、所定量の所定の市販の酵素製剤を反応混合物に添加し、初期の加水分解速 度を計算した。その反応を、化合物01ミリモル(50mM)の存在下、化合物 D1ミリモル(50mM)の存在下、そして化合物EIミリモル(50mM)の 存在下で繰り返した。結果を表11に示す。 表11 化合物: A A+CA十D A+E リパーゼ OF 1.0 0.63 1.18 >1.50リパーゼ MAP  1.0 0.73 0,99 1.03リパーゼ P L、0 1.00 1. 0? 1.06バラターゼ M 1.0 0.38 >1.0 1.69ネ註) :相対的初期速度は酵素間で規格化されない。 5 、4.7.実施例23−重亜硫酸ナトリウムを使用するトランス−3−(4 −メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステルの分割 0、5w/v%の重亜硫酸ナトリウムを含むpH8,0の50mMリン酸ナトリ ウム緩衝液の溶液400m1を、600m1ビーカー中で7.8g (37,5 ミリモル、約0.88M)を含むトルエン42.5mlと一緒に攪拌し、そして pHを8.0に保つために水酸化ナトリウムで反応を滴定するように装備された pHスタットにより監視した。これに市販の製剤リパーゼOF 100mgを添 加し、反応を90分間進行させた。次に、反応混合物を分液ロートに注ぎ、ジエ チルエーテル400m1で2回抽出し、合わせた有機相を硫酸マグネシウムで乾 燥した。エーテルを蒸発すると、Aが残った。次に、この粗生成物を最小量の熱 メタノールから常法で1回再結晶し、再結晶生成物を濾過により回収した。種々 の粗生成物および再結晶生成物の鏡像異性体過剰を、(2R,3S)鏡像異性体 の100%鏡像異性体過剰として−196,2度の標準値を使用して、c =  1.0でエタノール中で測定した。示された%収率は、基質の最初の量の%で表 わされる生成物の収率である。(2R,3S)鏡像異性体の%収率は、ラセミ基 質中に最初に存在するこの鏡像異性体量の%で表わされ、そして収率(%) X  e、 e、 (%)の積である。結果を表12に要約する。 5 、4.8.実施例24−重亜硫酸す) IJウムの不在下のトランス−3− (4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステルの分割 pH8,0の50mMリン酸ナトリウム緩衝液の溶液400m1を、600m1 ビーカー中で7.8 g (37,5ミリモル、約0.88M)を含むトルエン 42.5+nlと一緒に攪拌し、そしてpHを8.0に保つために水酸化ナトリ ウムで反応を滴定するように装備されたpHスタットにより監視した。これに市 販の製剤リパーゼOF 100mgを添加し、反応を90分間進行させた。次に 、反応混合物を分液ロートに注ぎ、ジエチルエーテル400m1で2回抽出し、 合わせた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した。ニーが富化された化合物Aが残 った。次に、この粗生成物を最小量の熱メタノールから常法で1回再結晶し、再 結晶生成物を濾過により回収した。種々の粗生成物および再結晶生成物の鏡像異 性体過剰を、(2R,3S)鏡像異性体の100%鏡像異性体過剰として−19 6,2度の標準値を使用して、c = 1.0でエタノール中で測定した。示さ れた%収率は、基質の最初の量の%で表わされる生成物の収率である。(2R, 3S)鏡像異性体の%収率は、ラセミ基質中に最初に存在するこの鏡像異性体量 の%で表わされ、そして収率(%) X e、 e、 (%)の積である。結果 を表12に要約する。 5 、4.9.実施例25−重亜硫酸ナトリウムおよび延長された反応時間を使 用するトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルニスデルの分 割 0.5w/v%の重亜硫酸ナトリウムを含むpH8,0の50mMリン酸ナトリ ウム緩衝液の溶液400m1を、600m1ビーカー中で7.8g (37,5 ミリモル、約0.88M)を含むトルエン42.5mlと一緒に攪拌し、モして pHを8.0に保つために水酸化ナトリウムで反応を滴定するように装備された pHスタットにより監視した。これに市販の製剤リパーゼOF 100mgを添 加し、反応を4時間進行させた。次に、反応混合物を分液ロートに注ぎ、ジエチ ルエーテル400m1で2回抽出し、合わせた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥 した。エーテルを蒸発すると、所望の(2R,3S)鏡像異性体が富化された化 合物Aが残った。次に、この粗生成物を最小量の熱メタノールから常法で1回再 結晶し、再結晶生成物を濾過により回収した。種々の粗生成物および再結晶生成 物の鏡像異性体過剰を、(2R,33)鏡像異性体の100%鏡像異性体過剰と して−196,2度の標準値を使用して、c = 1.0でエタノール中で測定 した。示された%収率は、基質の最初の量の%で表わされる生成物の収率である 。(2R,3S)鏡像異性体の%収率は、ラセミ基質中に最初に存在するこの鏡 像異性体量の%で表わされ、そして収率(%) x e、 e、 (%)の積で ある。結果を表12に要約する。 5、4.10.実施例26−大規模で重亜硫酸ナトリウムを使用するトランス− 3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステルの分割 0、5w/v%の重亜硫酸ナトリウムを含むpH8,0の50mMリン酸ナトリ ウム緩衝液の溶液1200m1を、2000m1ビーカー中で23.4 g ( 112,5ミリモル、約0.88M)を含むトルエン127.5ml と−緒に 攪拌し、そしてpHを8.0に保つために水酸化ナトリウムで反応を滴定するよ うに装備されたpHスタットにより監視した。これに市販の製剤リパーゼOF  300mgを添加し、反応を90分間進行させた。次に、反応混合物を分液ロー トに注ぎ、ジエチルエーテル1200m1で2回抽出し、合わせた有機相を硫酸 マグネシウムで乾燥した。エーテルを蒸発すると、所望の(2R,3S)鏡像異 性体が富化された化合物Aが残った。次に、この粗生成物を最小量の熱メタノー ルから常法で1回再結晶し、再結晶生成物を濾過により回収した。種々の粗生成 物および再結晶生成物の鏡像異性体過剰を、(2R,3S)鏡像異性体の100 %鏡像異性体過剰として−196,2度の標準値を使用して、c = 1.0で エタノール中で測定した。示された%収率は、基質の最初の量の%で表わされる 生成物の収率である。(2R,3S)鏡像異性体の%収率は、ラセミ基質中に最 初に存在するこの鏡像異性体量の%で表わされ、そして収率(%) x e、  e、 (%)の積である。 結果を表12に要約する。 23 3.4g 43.6% −193,098% 42.7%24 3.4g  43.0% −162,082% 35.2%25 3.1g 39.7%  −182,493% 36.9%26 11.0g 47.0% −161,7 82% 38.5%5.4.1!、実施例27−パラターゼMを使用する多相酵 素膜リアクター中でのトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチ ルエステルの分割 実施例27Aの酵素分割は、上記と同じ型の多相/抽出酵素膜リアクター中で行 なった。膜をパラターゼM溶液(Novo) 150m1で活性化した。膜活性 化操作は、米国特許第4 、759.704号および1986年10月1日に出 願されたMethod and Apparatus for Catalys t Conta−inment in Multiphase Membran e Reactor Sytem”と題する米国特許出願第912.595号明 細書においてMatSOnにより記載されている。トランス−3−(4−メトキ シフェニル)グリシド酸メチルエステルのラセミ混合物78 g (0,375 モル)をトルエン375m1に溶解することにより有機相を調製した。次に、こ の有機溶液を中空繊維装置のシェル側で循環させた。0.2モルのリン酸ナトリ ウムおよび0.375モルの重亜硫酸ナトリウムを含むpH8,0の緩衝液4j 7を膜装置のルーメン側で循環させた。 7.5時間後に、有機液体を膜装置から排出した。損失を減少するため、膜装置 を新しいトルエン500m1ですすぎ、次に二つのトルエン画分を合わせた。続 いて、トルエンを65°Cで減圧下に蒸発させた。残留固体にメタノールを添加 して、固体濃度を20%(W/W)となした。 次に、この溶液を3時間−20°Cに冷却した。沈澱した結晶を濾過し、乾燥し 、そして光学純度に関して分析した。これらの最終結晶をリアクター生成物と称 する。 結晶化からの母液を減圧下で蒸発させてメタノールを除去した。次に、残留した 液体をエステル濃度に関して分析した。この液体の残部は抑制性アルデヒド生成 物であると推定される。 実施例27Aと同じであって、同じ酵素を含む膜リアクター中で行なわれた第二 の酵素分割(実施例27B)は、最初の分割の終了の16時間後に開始された。 7.5時間後に、この第二反応を停止し、有機相を最初の分割の場合と同様にし て処理した。 実施例27Aおよび27Bと同じであって同じ酵素を含む膜リアクター中で行な われた第三の酵素分割(実施例27C)は、第二の分割の終了の16時間後に開 始された。7.5時間後に、この第三反応を停止し、第一および第二の分割の場 合と同様にして有機相を処理した。 全ての3回の分割からの結果を表13に要約する。 (本頁以下余白) 表13 重亜硫酸塩の使用 有 有 有 反応時間(時間) 7.5 7.5 7.5転化率 51.8 47.7 41 .6生成物収率(%) 39.2 40,4 35.13鏡像異性体選択性E  26,0 27.8 10.85、4.12.実施例28−トルエン中のバッチ 反応、それに続くトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸エステル (GLOP)の直接結晶化ここに記載されるバッチ反応は、上記と同様の多相− 抽出酵素膜リアクター中で行なった。また、リアクターの形状および操作は、生 成物結晶化(更に、以下を参照)からの母液が循環され、こうして本発明の酵素 的鏡像異性体選択的分割法をよりいっそう経済的に魅力あるものにするように工 夫された。しかしながら、この多相酵素分割はまた、攪拌、音波処理により、ま たは分散剤もしくは乳化剤の存在下で誘導される分散条件下で、これらの付加の 成分が基質(例えば、ラセミGLOP)の分割を実質的な方法で妨害しない限り 、行ない得ることはもち論である。 膜をリパーゼOF 10gで活性化した。上記のように、米国特許第4 、79 5.704号および1986年10月1日に出願された同時係属米国出願第91 2.595号明細書にMatsonルエステル(化合物A)のラセミ混合物23 9.6g (純度97.5%、1.12モル)をトルエン814.6gに溶解す ることによた有機相を調製した。次に、この有機溶液を中空繊維膜装置のシェル 側で循環させた。カルボニル付加物生成剤としての重亜硫酸ナトリウム1.14 モルを含む緩衝液(pH8)約12A’を中空繊維のルーメン側で循環させた。 23時間後に反応を停止し、有機液体を膜装置から排出した。損失を減少するた め、膜装置を新しいトルエン500m1ですすいだ。二つのトルエン画分をHP LCで別々に分析してそれぞれ中のGLOPの濃度および鏡像異性体過剰を測定 した。(2R,3S)エステルおよびラセミエステルの合計量を、以下のように して測定した。 (本頁以下余白) 最終有機液体 洗浄液 1)全重量(g ) 1027.70 421.052) GLOPXステル濃 度(w/w) 0.1023 0.01043)エステル重量=全重量×濃度  105.1 4.44) e、e(%)82.4 86.35) (2R,3S )の量=エステル重量×e、e86、7 3.8 (2R,3ジの合計量=86.66+3.76=90.42gラセミエステルの 合計量= 18.47+0.60= 19.07g全エステルの合計量=105 .13+4.36=109.49gラセミエステルを4℃で溶解するのに必要な トルエンの量は、ラセミエステルの重量をこの温度におけるトルエンへのエステ ルの溶解度(トルエンIg当り約0.13gのラセミエステル)で割ることによ り決定した。その場合、必要なトルエンの重量は19.0710.13= 14 6.7gであった。二つの有機画分を合わせ、次に、トルエン+エステルの合計 重量が146.7+ 109.5即ち256、2gに等しくなるまでトルエンを 蒸発させた。次いてエステルおよびトルエンを含む有機濃縮液を、エステルの( 2R,3S)鏡像異性体を結晶化させるために、4°Cに18時間冷却した。次 に沈澱した結晶を濾過して分析する一方、母液を循環用に保存した。回収した固 体の量は91.9gであった。HPLC分析は、分割エステルが99%の鏡像異 性体過剰で少なくとも99%の純度であることを示した。分割エステルの収率は 38.6%であった。 トルエンおよび緩衝水溶液中のエステルの新しい溶液を循環させることにより新 たな実験を開始した。こうして、合計7回の実験を行なった。表14に要約され る結果は、このバッチ法がラセミグリシド酸エステル1kg当り0.41kgの GLOPを製造することができ、分割GLOPが99%の化学純度および99% のe、 e、を有することを示す。 (本頁以下余白) 表14 7回の連続バッチ実験からの結果の要約1’ 23 19.1 90.4 92 .1 99.2 99.92 23 16.5 96.8 91.3 99.0  93.43 23 16.3 93.6 88.6 98.9 93.64  23 20.4 92.8 91.2 99.2 97.55 23 25.2  87.3 85.5 99.0 97.06 23 35.1 91.1 8 5.6 98.6 92.67″″ 30 41.4 94.6 86.8 9 9.0 90.8合計 168132.6″646.6620.199.0’  95.OW、=結晶化母液からの循環画分の重量W、 =生成物画分の重量 Wc=GLOP結晶の重量 ・バッチ7は、最初の6バツチから循環された物質中に一部含まれるラセミエス テルを使用して行なった。 bバッチ1〜6から回収したラセミ物質の量。この混合物は約86重量%のラセ ミエステルを含んでし)だ。 ゛最終生成物は99%の化学純度を有していた。 5、4.13.実施例29−高い光学純度の溶液を与えるベンチスケールの分散 相酵素的分割 ラセミエステル(31,2g)のトルエン(170ml)溶液を、NazSOs  (9,44g、 0.075モル)およびリパーゼ0F360 (0,4g、  Meito Sangyo)を含む水性混合物(pH8に調節)と合わせた。 合わせた混合物を室温で1.5時間激しく攪拌した。分散液を遠心分離器中で分 離し、トルエン相はキラルHPLC分析により光学的に純粋な(2R,3S)エ ステル14gを含むことがわかった。 光学的に純粋なGLOPを含むこのトルエン溶液は、GLOPおよび少なくとも 一種の他の試薬を伴なう更なる化学変換に適する。図面に記載したように、これ らの反応は、典型的には請求核性物質の付加に伴なわれる開環反応に関連する。 下記の実施例(項目5.4.14)から得られた溶液は、同様に、後続の反応に 有用である。 しかしながら、また、所望のGLOPの約80%以上の鏡像異性体過剰を有する 富化された溶液は後続の変換に適し得るが、そのe、 e、値がわずかに約50 %以上である試料を結晶化し、単離したのち、その後続の反応に使用することが 最良であることに注目することも重要である。このようにして、50%e、 e 、溶液を常法で結晶化して100%e、 e、を有する(2R,3S)鏡像異性 体が選択的に得られた。 5、4.14.実施例30−高度に分割されたGLOPt7)有機溶液を与える 大規模膜リアクター法 項目5.4.2(実施例19)に概説された操作により、12イの表面積を有す る膜、リパーゼOF (Meito Sangyo)150g、ラセミエステル (純度97.5%、 10.96モル)2340 g 、およびトルエン約1O fを使用して酵素的分割条件 ムを含んでいた。約15時間の反応期間後に、有機層を分析し、有機層は99. 0%の鏡像異性体過剰を有する分割GLOP823gを含むことがわかった。 5、4.15.幾つかの代表的な型の溶媒中のGLOPの安定性 周囲温度に数日間にわたり保たれた芳香族溶媒中の分割GLOPの溶液は、物質 または光学活性の損失に対して安定であることに注目するべきである。 対照的に室温に数日間係たれたラセミエステルの飽和メタノール溶液は、経時的 にエステル含量の著しい減少を示した。2日後に、HPLC分析は、最初の量の 約9%のエステルが分解して、おそらく開環化合物になったことを明らかにした 。この場合、メタノールはベンジル炭素に結合する。6日目には、エステルの最 初の量の約半分しか残らなかった。 別の実験では、膜リアクター系中で2種類の溶媒、トルエンおよびメチルイソブ チルケトンを使用して、異なる濃度のグリシジルエステルにおいて測定した。 これらの有機溶液を50mMリン酸塩緩衝液(pH8,0)と別々に接触させて 酵素的分割条件を模擬した。有機溶液中に存在するエステルの量を数時間にわた って監視した。その結果は、MIBK溶液中のエステルがトルエン中のエステル の分解速度定数の値の約3倍である速度定数で分解することを示す。 それ故、グリシジルエステルは核性溶媒、特にメタノールのような酸性プロトン を有する溶媒中ではあまり安定でないことが明らかである。MIBK、メチル− t−ブチルエーテル、ジエチルエーテル、ブチルエーテル等のようなあまり核性 でない官能基を有する他の型の溶媒は、酵素的反応および/または結晶化段階用 の溶媒としていっそう望ましい。 ジクロロメタン、クロロホルム、フレオン、ヘキサン、ヘプタン、イソオクタン 、シクロヘキサン等のような比較的に非極性の溶媒も、グリシジルエステルの安 定性および溶解性に関して好適であることがわかった。実用上の問題として、有 機反応溶媒中の酵素基質の最低溶解度は少なくとも約50g/lであるべきであ る。より希薄な溶液が許容し得る場合には、有機溶媒中の基質の溶解度は殆ど問 題にならない。最も好ましい溶媒は非求核性の芳香族溶媒であることが明らかで ある。これらの溶媒の例には、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン 、ジクロロベンゼン、またはこれらの混合物が含まれるがこれらに限定されるも のではない。トルエンが特に好ましい。 メタノール中で行なわれた結晶化実験の予測不可能性(再現不可能性でさえも) の更なる証明として、下記の表15中の結果が提示される。これらの結果により 示されるように、メタノールからの所望の物質の回収は非常に良好であり得る。 同時に、同じ操作は分割生成物を与えない。対照的に、トルエン中で行なった結 晶化は、−貫して優れた結果を与えた。 (本頁以下余白) 表15 メタノール中の結晶化の試みの結果 エステル重量 e、 e、 ’ 予 想 回 収 回収率(g)(%) W、  Wc % 113.08 85.28 96.43 57.20 59.3114.01  87.50 25.10 21.67 86.325.10’ 18.02 7 1.8 50.20 0.00 0.0 113.56 84.40 23.96 21.42 89.423.96 1 5.50 64.7 23.96 21.89 91.4 23.96 0.00 0,0 113.38 84.30 23.89 6.88 28.823.89 22 ,69 95.0 23.89 25.09 105.0 23.89 19.33 80.9 108.73 84.36 22,93 22.29 97.222.93 1 1.63 50.7 22.93 20.00 87.2 22.93 20.62 89.9 110.18 84.15 23.17 22.25b96.023.17 0 ,00 0.0 23.17 0.00 0.0 23.17 18.791′81.1 117.15 80.43 23.55 21,13ゝ 89.770.65  61.38’ 86.9 1これらの値は溶液中の基質のe、 e、を反映する。 bこれらの結晶化はトルエン溶媒中で行なった。 5.5.溶媒の選択に関する更なる考察有機相は、エステルおよびエポキシド官 能基の両方の加水分解に対して基質分子にある程度の保護を与えることが既に示 された。このような保護は、ラセミ基質だけでなく、3−(4−メトキシフェニ ル)グリシド酸メチルエステルの全ての立体異性体におよぶ。しかしながら、多 相反応における有機相としての溶媒の選択はまた、酵素触媒の反応速度および立 体選択性の両方における活性に影響を与え得る。幾つかのモデル酵素の性能にお ける幾つかの型の溶媒の効果を明らかにするため、追加の研究を行なった。 5.5.1.酵素活性に及ぼす溶媒の効果有機相の組成が所定の酵素の活性に影 響を与えるかどうかを決めるために、水混和性有機溶媒、1.4−ジオキサンを 含む多くの有機溶媒を選択した。pHの変化の効果もこれらの実験で考慮した。 二種の酵素、リパーゼM −A P (Amano Enzyme Corp、  )およびリパーゼOF360 (Meito Sangyo)を、この研究の ために選択した。このデータを得るための一般的操作を、以下に記載する。 ラセミ3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステル(10,0ミリ モル、2.08g)を、選択された有機溶媒50m1に溶解した。次いで、この 溶液を250m1の振どうフラスコ中の選択されたpH1即ちpH7,0または pH8,0の200mMリン酸ナトリウム緩衝液50m1に添加した。次に、選 択された市販の酵素製剤(100mg) 、リパーゼM−APまたはリパーゼ○ F360を添加した。フラスコを閉じ、周囲温度(20〜25℃)で18時間攪 拌した。次に、反応混合物を分液ロートに注ぎ、有機層を除去しく水と混和性で ある1、4−ジオキサンの場合は例外である)、そして水層をジエチルエーテル で洗浄した。次に、有機層を合わせ、水で逆洗し、無水硫酸マグネシウムで乾燥 した。有機溶媒を減圧下で蒸発させた。次に、回収したエステルを計量し、更に 精製しないで光学純度(鏡像異性体過剰、即ちe、 e、 )に関して調べた。 酵素的反応から回収されたエステル物質の光学活性をc = !、 Oでエタノ ール中で測定し、このために、 [α]o=−196.2°の値を(2R,3S )異性体の100%のe、 e、とじて使用した。鏡像異性体選択性値E ap pは、基質の非酵素非特異的分解について未修正の計算E値である。50を越え ると計算された値は、 “大″として任意に表わされる。 種々の酵素/ pH/有機溶媒の組合せに適用されるこの操作を使用して得られ た結果を、下記の表に示す。 (本頁以下余白) 表16 pH7,0におけるリパーゼOF 360による3−(4−メトキンフェニル) グリシド酸メチルエステルの立体特異的加水分解 有機相 %加水分解 [α1o %e、 e、E appノクロヘキサン 61 .5 −1.1 0.6 ]、、01.4−ジオキサン 56.3 −10.3  5.2 1.1Met−Buo 54.8 −28,5 14.5 1.4C HC1,20,7−21,110,82,7CC1430,3−10,05,1 1,3トルエン 45.7 −59.7 30.4 2.8MIBK 22.1 −60.430.8大ベンゼン 70.7 −105.3 53.7 2.5p −キシレン 42.8 −39.7 20.2 2.1(本頁以下余白) 表17 pH8,0におけるリパーゼOF 360による3−(4−メトキシフェニル) グリシド酸メチルエステルの立体特異的加水分解 有機相 %加水分解 [α1. %e、 e、E apl]シクロヘキサン 5 6.7 −2.3 1.2 1.01.4−ジオキサン 16.8 −5.1  2.6 1.3Met−Buo 42.3 −46.6 23.8 2.4CH C1,11,1−11,15,72,8CC1442,3−41,921,42 ,2トルエン 27.9 −94.5 48.2 大MIBK 38.5 −8 3.6 42.6 7.9ベンゼン 37.7 −99.5 50.7 18. 7p−キシレン 35.1 −104.6 53.3 大(本頁以下余白) 表18 pH7,0におけるリパーゼM−APによる3−(4−メトキシフェニル)グリ シド酸メチルエステルの立体特異的加水分解 有機相 %加水分解 [α1゜ %e、 e、E at]りシクロヘキサン 6 4.4 −1.3 0.7 1.01.4−ジオキサン 34.1 −0.3  −0 1.OMet−BuO47,1−47,324,12,2CHC1316 ,8−3,21,61,0CC1,47,1−51,826,42,3トルエン  38.9 −85.8 43.7 8.2MIBK 28.8−91.146 .4大ベンゼン 34.6 −93.7 47.8 31.6p−キシレン 4 1.8 −65.4 33.3 4.2(本質以下余白) 表19 pH8,0におけるリパーゼM−APによる3−(4−メトキシフェニル)グリ シド酸メチルエステルの立体特異的加水分解 有機相 %加水分解 [α]。 %e、 e、E alll)シクロヘキサン  65.9 −1.4 0,7 1.01.4−ジオキサン 19.2 −0.4  −0 1.3Met−Buo 49.5 −40.3 20.5 1.8CH C1,19,2−0,4−01,0CC1447,1−49,025,02,2 トルエン 30.3 −78.5 40.0 35.6MIBK 15.9−3 8.719.7大ベンゼン 37.5 −104.2 53.1 27.8p− キシレン 41.8 −69.7 35.5 3.75.5.2、基質エステル の非酵素的分解の測定これらの実験の後に、別の因子を考察した。あらゆる化合 物の界面活性は表面活性剤、例えばタンパク質により影響されるので、酵素の存 在は基質化合物の非酵素的非特異的分解に影響を与えると予想し得る。この命題 を試験するため、反応混合物中の加水分解酵素に代えてウシ血清アルブミン(B  S A)を使用する対照実験を行なった。便宜のため、塩素化炭素水素および p−キシレンを省いた。このデータを得るための一般的方法を、以下に記載する 。 ラセミ3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステル(10,0ミリ モル、2.08 g )を、選択された有機溶媒50m1に溶解し、250m1 振どうフラスコ中で選択されたpH(7,0,8,0または8.5)の200m Mリン酸ナトリウム緩衝液50m1に添加した。次に、ウシ血清アルブミン(B  S ASl 00mg)を添加した。フラスコを閉じ、周囲温度(20〜25 ℃)で18時間攪拌した。 次に、反応混合物を分液ロートに注ぎ、有機層を除去しく水と混和性である1、 4−ジオキサンの場合は例外である)、水層をジエチルエーテルで洗浄した。次 に、有機層を合わせ、水で逆洗し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。次に、有 機溶媒を減圧下で除去し、回収したエステルを計量して非酵素的分解の程度を測 定した。 種々のBSA/ pH/有機溶媒の組合せに適用されたこれらの実験の結果を表 20に示す。 (本質以下余白) 表20 %分解 BSAの存在下の3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸メチルエステルの非 酵素的分解の測定有機相 pH7,0pH8,0pH8,5シクロヘキサン 7 1.6 38.5 1.4−ジオキサン 40.9 21.6Met−BuO41,822,1 トルエン ND 14.3 19.I MIBK ND I5.0 12.0 ベンゼン 38.5. 14.4 このデータを使用して、表16〜19に示されたデータを修正して基質の酵素触 媒加水分解の速度および特異性のみを反映させることが可能である。この修正デ ータを下記の表に示す。 (本質以下余白) 表21 リパーゼOF 360に関する修正転化率および鏡像異性体選択性の値 転化率 E cor 有機相 pH7,0pH8,0pH7,0pH8,0ンクロヘキサン 0 18 .2 1.9 1.01.4−ジオキサ715,4 0 5.IMet−Buo  18.7 20.2 40.9トルエン ND 13.6 大 MIBK ND 23.5大 ベンゼン 32.2 23.3 大 大(本質以下余白) 表22 リパーゼM−APに関する修正転化率および鏡像異性体選択性の値 転化率 E cor 有機相 pH7,0pH8,0pH7,0pH8,0シクDヘキサ7 0 27 .4 1.01.4−ノオキサン 0 0 大 Met−BuO5,327,4大 4.1トルエン ND 16.0 大 MIBK ND 1.0大 ベンゼン 0 23.1 大 先のデータから、三つの有機溶媒、MIBK、ベンゼンおよびトルエンは、リパ ーゼM−APおよびリパーゼOF 360の両方で観察された最高の鏡像異性体 選択性を与える物理化学的特性を有する魅力的な水相/有機溶媒界面を与えるこ とがわかる。そのデータは、MIBKおよびトルエンが基質の非酵素触媒分解に 対してほぼ同じ程度の保護を与えることを示す。 5.6.カルボニル付加物生成剤を用いる抽出による粗反応生成物の酵素的分割 後浄化 ラセミ基質の有効な酵素的分割を行なう好ましい方法は、カルボニル付加物生成 剤が水相中に既に存在する多相系を伴なうが、事状(例えば、付加物生成剤に対 する酵素の極度の感受性)によってはこれらの好ましい条件下で分割を行なうこ とが不可能であることかある。 驚くべきことに、化合物A (GLOP)の鏡像異性体選択的エステル加水分解 の場合には、加水分解副生成物、p−(メトキシ)フェニルアセトアルデヒドは 粗有機溶液をカルボニル付加物生成剤の水溶液で抽出することにより簡単に首尾 良く除去し得ることがわかった。このよう “洗浄“工程が未処理の初期の粗有 機層に対する洗浄された溶液の旋光により測定されるより高い光学活性を有する 分割生成物(これは有機層中に残存する)を生じるという発見は、更に驚くべき ことである。 更に、カルボニル付加物生成剤の添加は通常可逆的であるので、カルボニル副生 物は洗浄水溶液から回収して分離目的に利用し得る。重亜硫酸付加物およびシッ プ塩基は、例えば、酸性条件下で容易に分解でき、こうして有機溶媒可溶性カル ボニル化合物を簡単な有機溶媒抽出工程により水層から回収し得る。 本発明の上記の特色は、以下の実施例により良く説明される。 5.6.1.実施例34−・−水性重亜硫酸アニオンによる抽出による粗有機溶 液の精製 10ミリモルのラセミ化合物Aを含むトルエン(50ml)を、リパーゼM−A Pとして知られるAmanoからの市販酵素製剤100mgを含むpH8,0の 0.2Mリン酸ナトリウム緩衝液50m1と共に周囲温度で18時間振とうした 。 次に、反応混合物を水で400m1の容量まで希釈し、ジエチルエーテル400 m1で2回抽出した。次に、合わせた有機相を水(2x 400m1)で逆洗し 、硫酸マグネシウムで乾燥し、蒸発させると、粗生成物1.5 g (7,2ミ リモル)が残った。c=1.0でエタノール中のこの物質の旋光は−68,0° であり、34.7%の鏡像異性体過剰を示した。旋光に関する−1.96.2° の値は、エタノール中で測定された(2R,3S)異性体に等しい。次に、粗生 成物をジエチルエーテル300m1に再溶解し、有機溶液を10%重亜硫酸ナト リウム溶液100m1で2回洗浄した。次に、有機相を水で逆洗し、硫酸マグネ シウムで乾燥し、蒸発させると、洗浄生成物1.4 g (6,7ミIJモル) が残った。c=1゜0でエタノール中のこの物質の旋光は−117,5°であり 、所望の化合物Aの59.9%の鏡像異性体過剰をした。 しかしながら、10%重亜硫酸塩溶液はまたその他の潜在的な電子試薬の不在下 で化合物Aのエポキシド官能基を攻撃し、したがって反応処理中の化合物Aの損 失を生じることがわかった。この潜在的な問題は、純粋なラセミ化合物2.、O gをジエチルエーテル(200ml)に溶解し、10%重亜硫酸塩水溶液250 m1で1回抽出する実験により説明された。次に、有機層を常法で処理してラセ ミ化合物A 1.8gを得た。重亜硫酸塩の不在下の水洗は、出発ラセミ体のほ ぼ定量的な回収を与える。 多数の他の試薬を有効なカルボニル付加物生成剤として利用し得ることにも注目 すべきである。これらの化合物は水混和性であってよく、そしてイオン化できる かまたは電荷を支持できることが好ましい。重亜硫酸塩により生成される付加物 の他に、シッフ塩基、オキシム、ヒドラゾン、カルバゾン、アセタール、チオア セタール、イミダシリン、ヒドロキシルイミン、ハロヒドリン、シアノヒドリン 、アミノニトリル等の他の付加物を生成させてもよく、これらは水層に対して更 に有利な溶媒相分配係数を有し得る。このような付加物は、電荷を支持し、した がって水層中のその溶解性を増大するように設計することが最も有利である。こ のような付加物生成剤の代表例には、数種をあげるとグリニヤール試薬、N−( カルボキシメチル)ピリジニウムクロリドヒドラジド、(カルボキシメチル)ト リメチルアンモニウムクロリドヒドラジド、N、N−ジメチルヒドラジン、セミ カルバジド、ヒドロキシルアミンおよびアミノ酸等が含まれるが、これらに限定 されるものではない。 5.7.オキシラン環の反応性 グリシジルエステル基質中のエポキシド環の不安定性は、分割された高光学純度 の生成物の良好な収率を確保するための多段階法の各段階に及ぶことが明らかで ある。この方法の各段階において、本発明では、熟慮された開環反応、好ましく は立体化学的に予測できる様式で進行する開環反応が意図される時点まで、エポ キシド環が保存される条件が見出された。こうして、多相反応条件から始めて、 好適な有機反応溶媒の同定、結晶化条件、粗混合物の精製、および後続のホモキ ラル中間体の利用という本発明の目的の全てを、本発明は越えた。加えて、本発 明は、経済性および便宜の両方で前例のない光学活性のグリシジルエステル中間 体の大規模な製造方法を提供する。 先に検討したように、これらの中間体は、再結晶物質として、あるいはきわめて 好都合には、分割法から得られる溶液中で使用することができる。これらのその 後の変換の化学は、この論議において強調されていないが、それにもかかわらず 非常に重要である。関心のあるキラル中間体を伴なうその後の化学変換の更に詳 しい説明に関しては、例えば下記の既存の文献が参照される。Inoueらに付 与された米国特許第4.420.628号明細書(特に、オキシランのルイス酸 触媒開環にTrans、 11984.1725および同文献、1985.42 1(GLOPとチオフェノールの反応における立体化学的考察およびレギオ化学 的考察)。これらの文献のすべての開示は参考として本明細書に含まれる。 本発明は、上記の実験により、または使用した反応関与体、溶媒、溶液、膜もし くは触媒により、その範囲を限定されない。何となれば、それぞれのものは本発 明の説明としてのみ意図されるからである。加えて、請求の範囲に記載の方法に 利用され、そして本明細書に記載された方法の機能上の均等物は本発明の範囲内 にある。本明細書に示され、記載された変更の他に、本発明の種々の変更は、以 上の説明および明細書から当業者に明らかになる。このような変更は請求の範囲 の範囲内に入る。 トランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸エステルO シス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸エステル俳 国際調査報告

Claims (158)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)(式中R1はフェニルまたは置換フェ ニルであり、R2はアルコールから誘導された基である)を有するグリシド酸エ ステル化合物の光学活性ジアステレオマーを含有する有機溶液を得るに当たり、 (a)水非混和性有機溶媒中に溶解した、第一および第2の鏡像異性体の混合物 として存在する式Iの化合物のジアステレオマーを含有する有機溶液を調製し、 そして、 (b)前記ジアステレオマーの有機溶液を、前記第2の鏡像異性体が富化された 有機溶液を生成させるに有効な条件下に、前記第1の鏡像異性体の鏡像異性体選 択的加水分解を触媒し得る酵素および水を含有する水性混合物と接触させる、 ことを含んでなる方法。
  2. 2.前記第2の鏡像異性体が富化された有機溶液を該水性混合物から分離するこ とをさらに含んでなる、請求の範囲1記載の方法。
  3. 3.前記第2の鏡像異性体が富化された有機溶液を、該有機溶液中に存在する可 能性のあるすべての非エステルカルボニル含有副生物を除去するに有効な条件下 に、カルボニル付加物形成剤の水性混合物と接触させることをさらに含んでなる 、請求の範囲1記載の方法。
  4. 4.前記非エステルカルボニル含有副生物を回収することをさらに含んでなる、 請求の範囲3記載の方法。
  5. 5.前記富化された有機溶液から、前記第2の鏡像異性体を単離することをさら に含んでなる、請求の範囲1記載の方法。
  6. 6.前記第2の鏡像異性体を、前記富化された有機溶液から結晶化により単離す る、請求の範囲5記載の方法。
  7. 7.前記第2の鏡像異性体が、前記有機溶液中に約50パーセントまたはそれ以 上の鏡像異性体過剰率で存在する、請求の範囲6記載の方法。
  8. 8.前記第2の鏡像異性体が富化された有機溶液を、該第2の鏡像異性体および 少なくとも一種の付加的反応試薬を包含するそれに続く化学的変換において利用 することをさらに含んでなる、請求の範囲1記載の方法。
  9. 9.前記第2の鏡像異性体が、前記有機溶液中に約80パーセントまたはそれ以 上の鏡像異性体過剰率で存在する、請求の範囲8記載の方法。
  10. 10.前記化学的変換が、前記第2の鏡像異性体の開環反応を含む、請求の範囲 8記載の方法。
  11. 11.前記開環反応が酸によって促進される、請求の範囲10記載の方法。
  12. 12.前記付加的試薬が求核性である、請求の範囲8記載の方法。
  13. 13.前記付加的試薬がオルト−アミノチオフェノールである、請求の範囲8記 載の方法。
  14. 14.前記付加的試薬がオルト−ニトロチオフェノールである、請求の範囲8記 載の方法。
  15. 15.前記水非混和性有機溶媒が非求核性である、請求の範囲1記載の方法。
  16. 16.前記水非混和性有機溶媒が非求核性芳香族溶媒である、請求の範囲1記載 の方法。
  17. 17.前記水非混和性有機溶媒がハロゲン化されている、請求の範囲1記載の方 法。
  18. 18.前記水非混和性有機溶媒がハロゲン化された非求核性溶媒である、請求の 範囲1記載の方法。
  19. 19.前記水非混和性有機溶媒が塩素化された非求核性芳香族溶媒である、請求 の範囲1記載の方法。
  20. 20.前記水非混和性有機溶媒が、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベン ゼン、ジクロロベンゼン、メチルイソブチルケトン、メチルt−ブチルエステル 、ジエチルエステル、ジクロロメタン、クロロホルム、ヘキサン、ヘプタン、イ ソオクタン、シクロヘキサン、およびそれらの混合物からなる群から選択される 、請求の範囲1記載の方法。
  21. 21.前記水非混和性有機溶媒がトルエンである、請求の範囲1記載の方法。
  22. 22.前記水性混合物がカルボニル付加物形成剤をさらに含有する、請求の範囲 1記載の方法。
  23. 23.前記カルボニル付加物形成剤が水混和性である、請求の範囲3、4、また は22記載の方法。
  24. 24.前記カルボニル付加物形成剤が電荷を支持し得るものである、請求の範囲 3、4または22記載の方法。
  25. 25.前記カルボニル付加物形成剤が重亜硫酸アニオンである、請求の範囲3、 4または22記載の方法。
  26. 26.前記カルボニル付加物形成剤がアミンである、請求の範囲3、4または2 2記載の方法。
  27. 27.前記カルボニル付加物形成剤がアミノ酸である、請求の範囲3、4または 22記載の方法。
  28. 28.前記カルボニル付加物形成剤が、N−(カルボキシメチル)−ピリジニウ ムクロライドヒドラジド、(カルボキシメチル)トリメチルアンモニウムクロラ イドヒドラジド、N、N−ジメチルヒドラジン、セミカルバジド、およびヒドロ キシルアミンからなる群から選択される、請求の範囲3、4または22記載の方 法。
  29. 29.前記酵素が加水分解酵素である、請求の範囲1記載の方法。
  30. 30.前記酵素がプロテアーゼ、エステラーゼ、およびリパーゼからなる群から 選択される、請求の範囲1記載の方法。
  31. 31.前記酵素がリパーゼである、請求の範囲1記載の方法。
  32. 32.前記酵素が、精製酵素、部分精製酵素、細胞抽出物、細胞溶解物、および 細胞全体からなる群から選択された形態で提供される加水分解酵素である、請求 の範囲1記載の方法。
  33. 33.前記酵素が微生物由来の加水分解酵素である、請求の範囲1記載の方法。
  34. 34.前記微生物がムコール属、カンジダ属、シュードモナス属、バチルス属、 およびアスペルギルス属からなる群から選択される、請求の範囲33記載の方法 。
  35. 35.前記加水分解酵素がカンジダ属由来のリパーゼである、請求の範囲33記 載の方法。
  36. 36.前記加水分解酵素がカンジダ・シリンドラセア由来のリパーゼである、請 求の範囲32記載の方法。
  37. 37.前記酵素が哺乳動物由来の加水分解酵素である、請求の範囲33記載の方 法。
  38. 38.前記加水分解酵素が、ブタ肝臓エステラーゼ、ブタ膵臓リパーゼ、トリプ シン、キモトリプシン、パンクレアチン、およびコレステロールエステラーゼか らなる群から選択される、請求の範囲37記載の方法。
  39. 39.前記ジアステレオマーが式Iのトランス−グリシド酸エステル化合物であ る、請求の範囲1記載の方法。
  40. 40.R1が4−メトキシフェニル基である、請求の範囲1記載の方法。
  41. 41.R2がメチル基である、請求の範囲1記載の方法。
  42. 42.前記ジアステレオマーがトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシ ド酸メチルエステルである、請求の範囲1記載の方法。
  43. 43.前記第1の鏡像異性体が(2S、3R)−トランス−3−(4−メトキシ フェニル)グリシド酸メチルエステルである、請求の範囲42記載の方法。
  44. 44.前記第2の鏡像異性体が(2R、3S)−トランス−3−(4−メトキシ フェニル)グリシド酸メチルエステルである、請求の範囲42記載の方法。
  45. 45.前記ジアステレオマーがシス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド酸 メチルエステルである、請求の範囲1記載の方法。
  46. 46.前記第1の鏡像異性体が(2S、3S)−シス−3−(4−メトキシフェ ニル)グリシド酸メチルエステルである、請求の範囲45記載の方法。
  47. 47.前記第2の鏡像異性体が(2R、3R)−シス−3−(4−メトキシフェ ニル)グリシド酸メチルエステルである、請求の範囲46記載の方法。
  48. 48.前記有機溶液および前記水性混合物が、工程(b)において該有機溶液ま たは該水性混合物の一方の他方中における分散物を形成させることにより接触さ れる、請求の範囲1記載の方法。
  49. 49.前記分散物が、撹拌タンク反応器、充填床反応器、および流動床反応器か らなる群から選択される反応器内に含有される、請求の範囲48記載の方法。
  50. 50.前記分散物からの前記酵素の回収をさらに含んでなる、請求の範囲48記 載の方法。
  51. 51.前記有機溶液および前記水性混合物が、膜反応器内の膜の両側に位置する 状態において、工程(b)で接触される、請求の範囲1記載の方法。
  52. 52.前記酵素が前記反応器の前記膜内に固定化される、請求の範囲51記載の 方法。
  53. 53.式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)(式中R1はフェニルまたは置換フェ ニルであり、R2はアルコールから誘導された基である)を有する光学活性トラ ンス−3−(アリール)グリシド酸エステル化合物を含有する有機溶液を得るに 当たり、(a)非求核性水非混和性芳香族溶媒中に溶解した、第1および第2の 鏡像異性体の混合物として存在する式Iのトランス−3−(アリール)グリシド 酸エステル化合物を含有する有機溶液を調製し、そして、(b)前記化合物の有 機溶液を、前記第2の鏡像異性体が富化された有機溶液を生成させるに有効な条 件下に、前記第一の鏡像異性体の鏡像異性体選択的加水分解を触媒し得る酵素お よび水を含有する水性混合物と接触させる、 ことを含んでなる方法。
  54. 54.式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)(式中R1はフェニルまたは置換フェ ニルからなる群から選択され、そしてR2はアルコールから誘導された基である )を有するトランス−グリシド酸エステル化合物のラセミ混合物を分割するにあ たり、(a)第1および第2の立体異性体を含有する式Iのラセミ化合物を水非 混和性有機溶媒中に溶解させることにより、該ラセミ化合物の有機溶液を調製し 、そして、 (b)前記第1および第2の立体異性体の有機溶液を、水、酵素、およびカルボ ニル付加物形成剤を含有する水性混合物と接触させ、ここで前記酵素は該第1の 立体異性体の加水分解を立体選択的に触媒してをし、式R2OHのアルコール化 合物および下記式III:R1−CH2−CHO(III) を有するアルデヒド副生物を形成させるものであり、ここで前記式IIIのアル デヒドは前記カルボニル付加物形成剤と反応して水溶性付加物を形成するもので ある、 ことを含んでなり、それにより前記第1の立体異性体から奥質的に分割された前 記第2の立体異性体の有機溶液を得るものである方法。
  55. 55.式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)(式中R1はフェニルまたは置換フェ ニルからなる群から選択され、そしてR2はアルコールから誘導された基である )を有するトランス−グリシド酸エステル化合物のラセミ混合物を分割するにあ たり、(a)第1および第2の立体異性体を含有する式Iのラセミ化合物を水非 混和性有機溶媒中に溶解させることにより、該ラセミ化合物の有機溶液を調製し 、そして、 (b)前記第1および第2の立体異性体の有機溶液を、水、酵素、および重亜硫 酸アニオンを含有する水性混合物と接触させ、ここで前記酵素は該第1の立体異 性体の加水分解を立体選択的に触媒して、式R2OHのアルコール化合物および 下記式III:R1−CH2−CHO(III) のアルデヒド副生物を形成させるものであり、また前記式IIIのアルデヒドは 前記重亜硫酸アニオンと反応して下記式(IV): R1−CH2−CHOH−SO−3(IV)の水溶性付加物を形成するものであ る、ことを含んでなり、それにより前記第1の立体異性体から実質的に分割され た前記第2の立体異性体の有機溶液を得るものである方法。
  56. 56.式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)(式中R1はフェニルまたは置換フェ ニルからなる群から選択され、そしてR2はアルコールから誘導された基である )を有するトランス−グリシド酸エステル化合物のラセミ混合物を分割するにあ たり、(a)水非混和性有機溶媒と、第1および第2の立体異性体を含有する式 Iのうセミ化合物を含有する有機溶液を膜の第1の側面に供給し、そして、(b )膜の第2の側面には、水、酵素、および重亜硫酸アニオン剤を含有する水性混 合物を供給し、ここで前記酵素は該第1の立体異性体の加水分解を立体選択的に 触媒して式R2OHのアルコール化合物および下記式(III): R1−CH2−CHO(III) のアルデヒド副生物を形成するものであり、また前記式II1のアルデヒドは前 記重亜硫酸アニオンと反応して下記式(IV): R1−CH2−CHOH−SO−3(IV)の水溶性付加物を形成するものであ る、ことを含んでなり、それにより前記第1の立体異性体から実質的に分割され た前記第2の立体異性体の有機溶液を得るものである方法。
  57. 57.式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)(式中R1はフェニルまたは置換フェ ニルからなる群から選択されそして、R2はアルコールから誘導された基である )を有するトランス−グリシド酸エステル化合物のラセミ混合物を分割するにあ たり、(a)水非混和性有機溶媒および第1および第2の立体異性体を含有する 式Iのラセミ化合物を含有する有機溶液を、酵素活性化膜の一方の側面に供給し 、ここで該膜を活性化する該酵素は該第1の立体異性体の加水分解を触媒して式 R2OHのアルコール化合物および下記式(IIl): R1−CH2−CHO(III) のアルデヒド副生物を形成するものであり、そして、(b)同時に、重亜硫酸ア ニオンを含有する、前記有機溶液と実質的に非混和性である水溶液を前記酵素活 性化膜の反対側に供給し、ここで該式IIIのアルデヒドが該重亜硫酸アニオン と反応して下記式(IV):R1−CH2−CHOH−SO−3(IV)の水溶 性付加物を形成する、 ことを含んでなり、それにより該有機溶液の該ラセミ化合物が分割されて前記式 Iの第2の立体異性体が主に該有機溶液中に残存するものである方法。
  58. 58.立体選択的酵素触媒加水分解工程後に、実質的に分割された第2の立体異 性体を、前記有機溶液から単離することをさらに含んでなる、請求の範囲54、 55、56、または57記載の方法。
  59. 59.立体選択的酵素触媒加水分解工程後に、光学的に純粋な形態で前記第2の 立体異性体を前記有機溶液から単離することをさらに含んでなる、請求の範囲5 4、55、56、または57記載の方法。
  60. 60.式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)(式中R1はフェニルまたは置換フェ ニルからなる群から選択され、そしてR2はアルコールから誘導された基である )を有するグリシド酸エステル化合物のジアステレオマーの光学純度を高めるに あたり、(a)第1および第2の鏡像異性体の混合物として存在する前記式Iの 化合物のジアステレオマーを水非混和性有機溶媒中に溶解させることにより、該 ジアステレオマーの有機溶液を調製し、そして (b)前記ジアステレオマーの有機溶液を、水、酵素、およびカルボニル付加物 形成剤を含有する水性混合物と接触させ、ここで前記酵素は該第1の鏡像異性体 の加水分解を鏡像異性体選択的に触媒して、式R2OHのアルコール化合物およ び下記式III:R1−CH2−CHO(III) のアルデヒド副生物を形成するものであり、また前記式IIIのアルデヒドは前 記カルボニル付加物形成剤と反応して水溶性付加物を形成するものである、こと を含んでなり、それにより、より高い割合の前記第2の鏡像異性体および高まっ た光学純度を有する前記ジアステレオマーの有機溶液を得るものである方法。
  61. 61.式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)(式中R1はフェニルまたは置換フェ ニルからなる群から選択され、そしてR2はアルコールから誘導された基である )を有するグリシド酸エステル化合物のジアステレオマーの光学純度を高めるに あたり、(a)水非混和性有機溶媒および式Iの化合物のジアステレオマーを含 有しており、該ジアステレオマーは膜の第1の面に第1および第2の鏡像異性体 の混合物として存在するものである有機溶液を調製し、そして(b)膜の第2の 側面には、水、酵素、および重亜硫酸アニオン剤を含有する水性混合物を供給し 、ここで前記酵素は該第1の鏡像異性体の加水分解を立体選択的に触媒して式R 2OHのアルコール化合物および下記式III: R1−CH2−CHO(III) のアルデヒド副生物を形成するものであり、また、前記式IIIのアルデヒドは 前記重亜硫酸アニオンと反応して下記式IV: R1−CH2−CHOH−SO3(IV)の水溶性付加物を形成するものである 、ことを含んでなり、それにより前記有機溶液のラセミ化合物が分割され、前記 式Iの第2の立体異性体が前記有機溶液中に残存するものである方法。
  62. 62.式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)(式中R1はフェニルまたは置換フェ ニルからなる群がら選択され、そしてR2はアルコールから誘導された基である )を有するグリシド酸エステル化合物のジアステレオマーの光学純度を高めるに あたり、(a)水非混和性有機溶媒および式Iの化合物のジアステレオマーを含 有しており、該ジアステレオマーは酵素活性化膜の一方の面に第1および第2の 鏡像異性体の混合物として存在するものである有機溶液、ここで該膜を活性化す る該酵素は該第1の鏡像異性体の加水分解を触媒して式R2OHのアルコール化 合物および下記式(III): R1−CH2−CHO(III) のアルデヒド副生物を形成するものであり、(b)同時に、重亜硫酸アニオンを 含有し、前記有機溶液と実質的に非混和性である水溶液を、前記酵素活性化膜の 他方の面に供給し、ここで該式IIIのアルデヒドは該重亜硫酸アニオンと反応 して、下記式IV:R1−CH2−CHOH−SO3(IV)の水溶性付加物を 形成するものである、ことを含んでなり、それにより該有機溶液の該ラセミ化合 物が分割されて前記式Iの第2の鏡像異性体が主に該有機溶液中に残存するもの である方法。
  63. 63.鏡像異性体選択的酵素触媒加水分解工程の後に、より高い割合の第2の鏡 像異性体を有する前記ジアステレオマーを前記有機溶液から単離することをさら に含んでなる、請求の範囲60、61、または62記載の方法。
  64. 64.鏡像異性体選択的酵素触媒加水分解工程後に、光学的に純粋な形態の前記 第2の鏡像異性体を前記有機溶液から単離することをさらに含んでなる、請求の 範囲60、61、または62記載の方法。
  65. 65.前記酵素を前記分散物から回収することをさらに含んでなる、請求の範囲 54、55または60記載の方法。
  66. 66.R2がメチル基である、請求の範囲54、55、56、57、60、61 または62記載の方法。
  67. 67.前記ジアステレオマーが、式Iのトランス−グリシド酸エステル化合物で ある、請求の範囲60、61または62記載の方法。
  68. 68.前記ジアステレオマーが、トランス−3−(4−メトキシフェニル)グリ シド酸メチルエステルである、請求の範囲60、61または62記載の方法。
  69. 69.前記第1の鏡像異性体が(2S、3R)−トランス−3−(4−メトキシ フェニル)グリシド酸メチルエステルである、請求の範囲68記載の方法。
  70. 70.前記第2の鏡像異性体がトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシ ド酸メチルエステルである、ジアステレオマーである、請求の範囲68記載の方 法。
  71. 71.前記ジアステレオマーが、シス−3−(4−メトキシフェニル)グリシド 酸メチルエステルである、請求の範囲60、61、または62記載の方法。
  72. 72.前記第1の鏡像異性体が(2S、3S)−シス−3−(4−メトキシフェ ニル)グリシド酸メチルエステルである、請求の範囲71記載の方法。
  73. 73.前記第2の鏡像異性体が(2R、3R)−シス−3−(4−メトキシフェ ニル)グリシド酸メチルエステルである、請求の範囲71記載の方法。
  74. 74.前記第1および第2の立体異性体が式1のトランスーグリシド酸エステル 化合物である、請求の範囲54、55、56、または57記載の方法。
  75. 75.前記第1および第2の立体異性体がトランス−3−(4−メトキシフェニ ル)グリシド酸メチルエステルである、請求の範囲54、55、56または57 記載の方法。
  76. 76.前記第1の立体異性体がトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシ ド酸メチルエステルである、(2S、3R)ジアステレオマーである、請求の範 囲75記載の方法。
  77. 77.前記第2の立体異性体がトランス−3−(4−メトキシフェニル)グリシ ド酸メチルエステルである、(2S、3R)ジアステレオマーである、請求の範 囲75記載の方法。
  78. 78.前記第1および第2の立体異性体がシス−3−(4−メトキシフェニル) グリシド酸メチルエステルである、請求の範囲54、55、56および57記載 の方法。
  79. 79.前記第1の立体異性体が、(2S、3R)−シス−3−(4−メトキシフ ェニル)グリシド酸メチルエステルである、請求の範囲78記載の方法。
  80. 80.前記第1の立体異性体が(2S、3R)−シス−3−(4−メトキシフェ ニル)グリシド酸メチルエステルである、請求の範囲78記載の方法。
  81. 81.前記カルボニル付加物形成剤が水混和性である、請求の範囲54または6 0記載の方法。
  82. 82.前記カルボニル付加物形成剤がアミンである、請求の範囲57または60 記載の方法。
  83. 83.前記カルボニル付加物形成剤が重亜硫酸アニオンである、請求の範囲59 または60記載の方法。
  84. 84.前記カルボニル付加物形成剤がアミノ酸である、請求の範囲54または6 0記載の方法。
  85. 85.前記酵素がエステラーゼである、請求の範囲54、55、56、57、6 0、61または62記載の方法。
  86. 86.前記水非混和性有機溶媒が水非混和性芳香族溶媒である、請求の範囲54 、55、56、57、60、61または62記載の方法。
  87. 87.前記水非混和性有機溶媒がトルエンである、請求の範囲54、55、56 、57、60、61または62記載の方法。
  88. 88.前記有機溶液および前記水性混合物が、工程(b)において、該有機溶液 または該水性混合物の一方の他方内における分散物を形成することにより接触さ れるものである請求の範囲54、55または60記載の方法。
  89. 89.前記水性混合物および有機溶液の分散物が、撹拌タンク反応器、充填床反 応器、および流動床反応器からなる群から選択される反応器内に含有される、請 求の範囲88記載の方法。
  90. 90.工程(b)の酵素的加水分解反応終了後に、重力沈降、遠心分離、および 膜ろ過からなる群から選択される方法により前記有機溶液および水性混合物を分 離することをさらに含んでなる、請求の範囲88記載の方法。
  91. 91.前記分散物を、工程(b)の酵素的加水分解反応の終了後に、該分散物か ら酵素を除去する目的で吸着剤と接触させ、それにより、有機溶液および水性混 合物の酵素除去分散物の分離を促進するものである、請求の範囲88記載の方法 。
  92. 92.前記酵素除去分散物を形成する前記有機溶液および水性混合物が、重力沈 降、遠心分離、および膜ろ過からなる群から選択される方法により分離される、 請求の範囲91記載の方法。
  93. 93.工程(b)の酵素が、微粒子状の固相支持体上に固定化される、請求の範 囲54、55、56、60または61記載の方法。
  94. 94.式IIIのアルデヒド副生物が酵素触媒されたエステル加水分解のインヒ ビターである、請求の範囲54、55、56、57、60、61または62記載 の方法。
  95. 95.前記水性混合物のpHが約2から約10の範囲である、請求の範囲54、 55、56、60または61記載の方法。
  96. 96.前記水溶液のpHが約2から約10の範囲に維持される、請求の範囲57 または62記載の方法。
  97. 97.pHが好ましくは約7.0から約8.5の範囲に維持される、請求の範囲 95記載の方法。
  98. 98.前記水性混合物中の前記重亜硫酸アニオンの濃度が、約0.1から約10 %W/Vである、請求の範囲55、56および61記載の方法。
  99. 99.前記水溶液中の前記重亜硫酸アニオンの濃度が、約0.1から約10%W /Vである、請求の範囲57または62記載の方法。
  100. 100.前記重亜硫酸アニオンの濃度が好ましくは約0.5から約5%W/Vで ある、請求の範囲98記載の方法。
  101. 101.重亜硫酸アニオンが反応中に水性混合物に連続して加えられる、請求の 範囲55、56、57、61または62記載の方法。
  102. 102.重亜硫酸アニオンがアルカリ金属塩、亜硫酸、および二酸化硫黄からな る群から選択される形態で提供される、請求の範囲55、56、57、61また は62記載の方法。
  103. 103.重亜硫酸アニオンがアルカリ金属亜硫酸塩、アルカリ金屋重亜硫酸塩、 およびアルカリ金属メタ重亜硫酸塩からなる群から選択される形態で提供される 、請求の範囲102記載の方法。
  104. 104.アルカリ金属がナトリウムである、請求の範囲102記載の方法。
  105. 105.前記酵素が前記重亜硫酸アニオンの存在によって不都合に阻害されない 、請求の範囲55、56、57、61または62記載の方法。
  106. 106.提供される前記式Iの第1の立体異性体に対する前記重亜硫酸アニオン の化学量論量比が約0.1から約10の範囲にある、請求の範囲55、56また は57記載の方法。
  107. 107.前記化学量論量比が好ましくは少なくとも約1から2の範囲である、請 求の範囲106記載の方法。
  108. 108.前記有機溶液量に対する前記水溶液量の比が約0.5から約10の範囲 である、請求の範囲54、55、56、60または61記載の方法。
  109. 109.前記有機溶液量に対する前記水溶液量の比が約0.5から約20の範囲 である、請求の範囲57または62記載の方法。
  110. 110.前記比が好ましくは約1から約10の範囲である、請求の範囲108記 載の方法。
  111. 111.前記置換フェニル基R1の置換基が、ヒドロキシ、メトキシ、フェノキ シ、ベンジルオキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アリールアルコキシ、およ びハライドからなる群から選択される、請求の範囲54、55、56、57、6 0、61、または62記載の方法。
  112. 112.前記フェニル置換基が、グリシドエステル部分に対してオルト、メタ、 およびパラの1またはそれ以上の位置を占めている、請求項111記載の方法。
  113. 113.R1が4−メトキシフェニル基である、請求の範囲54、55、56、 57、60、61、または62記載の方法。
  114. 114.B2が1から8個の炭素原子を含有する直鎖アルキル、3から8個の炭 素原子を含有する分枝アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、およ びアルコキシアルキルからなる群から選択される、請求の範囲54、55、56 、57、60、61、または62記載の方法。
  115. 115.B2がメチル、エチル、イソプロピル、およびイソブチルからなる群か ら選択されるアルキルである、請求の範囲114記載の方法。
  116. 116.R2が、メタオキシエチルおよびエトキシエチルからなる群から選択さ れるアルコキシアルキルである、請求の範囲114記載の方法。
  117. 117.R2が、トリフルオロエチル、トリクロロエチル、クロロエチル、ベン ジル、フェニルエチル、およびナフチルメチルからなる群から選択される置換ア ルキルである、請求の範囲114記載の方法。
  118. 118.R2が、フェニルおよびナフチルからなる群から選択されるアリールで ある、請求の範囲114記載の方法。
  119. 119.前記酵素が加水分解酵素である、請求の範囲54、55、56、57、 60、61、または62記載の方法。
  120. 120.前記加水分解酵素がプロテアーゼ、エステラーゼ、およびリパーゼから なる群から選択される、請求の範囲119記載の方法。
  121. 121.前記加水分解酵素が、精製酵素、細胞抽出物、細胞溶解物、部分精製酵 素、および細胞全体からなる群から選択される形態で供給される請求の範囲54 、55、56、57、60、61、または62記載の方法。
  122. 122.前記加水分解酵素が微生物由来である、請求の範囲54、55、56、 57、60、61、または62記載の方法。
  123. 123.前記加水分解酵素が、ムコール属、カンジダ属、シュードモナス属、バ チルス属、およびアスペルギルス属からなる群から選択される微生物に由来する 、請求の範囲122記載の方法。
  124. 124.前記加水分解酵素がアスペルギルス・オリゼ由来のプロテアーゼである 、請求の範囲123記載の方法。
  125. 125.前記加水分解酵素がシュードモナス・フルオレッセンス由来のリパーゼ である、請求の範囲123記載の方法。
  126. 126.前記加水分解酵素が、アマノ国際酵素工業のプロザイム6である、請求 の範囲124記載の方法。
  127. 127.前記加水分解酵素が哺乳動物由来のものである、請求の範囲54、55 、56、57、60、61、または62記載の方法。
  128. 128.前記加水分解酵素がブタ肝臓エステラーゼ、ブタ膵臓リパーゼ、トリプ シン、キモトリプシン、パンクレアチン、およびコレステロールエステラーゼか らなる群から選択される、請求の範囲127記載の方法。
  129. 129.前記酵素的加水分解が約15℃から70℃の温度で行われる、請求の範 囲54、55、56、57、60、61、または62記載の方法。
  130. 130.前記加水分解が好ましくは約20℃から約45℃の温度で行われる、請 求の範囲129記載の方法。
  131. 131.前記水非混和性有機溶媒がトルエン、t−ブチルメチルエーテル、ヘキ サン、クロロヘキサン、メチルイソブチルケトン、およびエチルアセテートから なる群から選択される、請求の範囲54、55、56、57、60、61または 62記載の方法。
  132. 132.膜が親水性膜である、請求の範囲56、57、61、または62記載の 方法。
  133. 133.膜が疎水性膜である、請求の範囲56、57、61、または62記載の 方法。
  134. 134.膜がミクロ細孔性膜である、請求の範囲56、57、61、または62 記載の方法。
  135. 135.前記膜を活性化する酵素が、該膜の表面上にゲル層として付置されてい る、請求の範囲57または62記載の方法。
  136. 136.前記膜を活性化する酵素が該膜の内部に位置している、請求の範囲57 または62記載の方法。
  137. 137.前記膜を活性化する酵素が非対称のミクロ細孔性膜の細孔空間内に含有 される、請求の範囲57または62記載の方法。
  138. 138.前記膜を活性化する酵素が該膜の細孔壁表面上において該膜に吸着され ている、請求の範囲57または62記載の方法。
  139. 139.前記膜を活性化する酵素が該膜の細孔内の重合体ゲル内に捕捉されてい る、請求の範囲57または62記載の方法。
  140. 140.前記膜を活性化する酵素が該膜の細孔壁表面に共有結合されている、請 求の範囲57または62記載の方法。
  141. 141.前記膜を活性化する酵素が該膜の細孔空間内で架橋されている、請求の 範囲57または62記載の方法。
  142. 142.前記膜を活性化する酵素が該膜の細孔壁表面上で架橋されている、請求 の範囲57または62記載の方法。
  143. 143.膜の形態が平板シート、中空繊維、および管からなる群から選択される 、請求の範囲56、57、61、または62記載の方法。
  144. 144.膜が、スキンで覆われたミクロ細孔性膜である、請求の範囲65記載の 方法。
  145. 145.膜が、再生セルロース、セルロースのエステル、ポリアクリロニトリル 、ポリアクリロニトリル共重合体、ポリウレタン含有共重合体、ポリアリールス ルホン、ポリアリールエーテルスルホン、ポリアリールスルホンブレンド、ポリ アリールエーテルスルホンブレンド、ポリビニリデンフルオライド、ポリテトラ フルオロエチレン、ポリビニルアルコール、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミ ド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ オレフィン、ポリベンズイミダゾール、およびポリベンズイミダゾロンからなる 群から選択される物質により構成される、請求の範囲56、57、61、または 62記載の方法。
  146. 146.前記反応がバッチ様の様式により行われる、請求の範囲54、55、5 6、57、60、61、または62記載の方法。
  147. 147.前記反応が連続的様式で行われる、請求の範囲54、55、56、57 、60、61、または62記載の方法。
  148. 148.pHが好ましくは約7.0から約8.5の範囲に維持される、請求の範 囲96記載の方法。
  149. 149.前記重亜硫酸アニオンの濃度が好ましくは約0.5から約5%W/Vで ある、請求の範囲99記載の方法。
  150. 150.アルカリ金属がナトリウムである、請求の範囲103記載の方法。
  151. 151.前記比率が好ましくは約1から約10の範囲である、請求の範囲109 記載の方法。
  152. 152.前記加水分解酵素がカンジダ属由来のリパーゼである、請求の範囲12 4記載の方法。
  153. 153.前記加水分解酵素がカンジダ・シリンドラセア由来のリパーゼである、 請求の範囲123記載の方法。
  154. 154.前記加水分解酵素が、メイトウサンギョウ社のカンジダ・リパーゼーO Fである、請求の範囲152記載の方法。
  155. 155.式I ▲数式、化学式、表等があります▼(I)(式中R1はフェニルまたは置換フェ ニルであり、R2はアルコールから誘導された基である)を有するトランス−グ リシド酸エステル化合物のラセミ混合物を分割するにあたり、 (a)水非混和性有機溶媒中に溶解した、第1および第2の立体異性体の混合物 として存在する式Iの化合物のラセミ混合物を含有する有機溶液を調製し、そし て (b)前記第1および第2の立体異性体の有機溶液を、前記第2の立体異性体が 富化された有機溶液を生成させるに有効な条件下で、該第1の立体異性体の立体 選択的加水分解を触媒しうる酵素および水を含有する水性混合物と接触させる方 法。
  156. 156.pHが好ましくは約7.0約8.5の間に維持される、請求の範囲96 記載の方法。
  157. 157.前記重亜硫酸アニオンの濃度が好ましくは約0.5から5%W/Vであ る、請求の範囲99記載の方法。
  158. 158.前記加水分解が好ましくは約15℃で行われる、請求の範囲129記載 の方法。
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