JPH0513147B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般式 （式中、Ｘはハロゲン基、Arは芳香族炭化水
素基、R′はC₁〜C₈の脂肪族炭化水素アシル基又
は活性水素基である） で表わされる光学活性グリセロール誘導体、及び
その製造方法に関する。更には詳しくは、一般式 （式中、Ｘ，Arは前記と同じ。Ｒは脂肪族炭
化水素アシル基である） で表わされるエステルを不斉的に加水分解して、
一般式 （式中、Ｘ，Arは前記と同じ） で表わされるアルコールを生成させる立体選択的
エステラーゼ活性を有する微生物由来の酵素を作
用させることにより、ラセミ体１を光学活性なア
ルコール２^*と、一般式 （式中、Ｘ，Ar，Ｒは前記と同じ） で表わされる光学活性なエステル１^*とに光学分
割し、夫々の光学活性体を分離採取することを特
徴とする生化学的光学分割により１^*及び２^*即ち
^*を製造する方法である。 これらの光学活性体^*は種々光学活性化合物、
例えばβ−ブロツカー、カルニチン等に誘導でき
る原料として期待される化合物である。 〔従来の技術と問題点〕 光学活性グリセロール誘導体^*は、例えば光
学活性ハロメチルオキシランを用いれば合成でき
るが、一般に光学活性ハロメチルオキシラン自身
の合成が難しく、簡便な光学活性グリセロール誘
導体^*の製造法は確率されていなかつた。 〔問題点を解決するための手段及び作用〕 本発明者らは、アルコール２の１位の水酸基を
エステル化した化合物１にエスラーゼ活性を有す
る酵素を作用させて不斉加水分解を行えば光学活
性体を取得できるのではないかと考え、検討を行
つてきた。 その結果、(1)シユードモナス（Pseudomonas）
属に属する微生物由来の酵素をラセミ体１に作用
させ、不斉的に加水分解し、Ｒ−１^*と水解物Ｓ
−２^*を生成させた後、有機溶媒で両方共抽出し、
濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフイー操
作を行えば、夫々採取できること、また(2)リゾプ
ス（Rhizopus）属に属する微生物由来の酵素を
作用させ、不斉的に加水分解し、(1)とは逆にＳ−
１^*と水解物Ｒ−２^*を生成し、(1)と同様の操作を
経て、夫々の該光学活性体を採取できることを見
いだした。 本発明を図式で表わすと以下のようになる。 以下に、本発明を更に詳細に説明する。 本発明の基質として用いられる、一般式 で表わされるエステルの置換基Ｘ，Ar，Ｒの組
み合せは次のようなものが挙げられる。Ｘは、例
えば塩素又は臭素等のハロゲン基、Arは、例え
ばトリル、フエニル基等の芳香族炭化水素基、Ｒ
は、例えばアセチル基、プロピオニル基、ブタノ
イル基、ヘキサノイル基等のC₁〜C₈の範囲の脂
肪族炭化水素アシル基が挙げられる。水解速度の
点から直鎖状脂肪族炭化水素基が好ましいが、分
枝状の脂肪族炭化水素基或いは、脂肪族炭化水素
基の１部がハロゲン基或いは水酸基で置換された
脂肪族炭化水素基、又はベンゾイル基のような芳
香族炭化水素基の使用も可能である。 本発明の原料の１は次の様にして得られる。例
えば、等モル量のカルボン酸とエピクロルヒドリ
ンを塩化メチレン、酢酸エチル等の一般有機溶媒
存在下、温度を40〜50℃に保ちながら８〜６時間
反応させる。この反応液をロータリーエバポレー
ター（バス温50〜60℃）で減圧濃縮後、蒸溜する
ことにより３−クロロ−１−アシロキシ−２−プ
ロパノールが得られる。この得られた化合物の２
位の水酸基を、例えばピリジン、トリエチルアミ
ン等の塩基性化合物の存在下、塩化メチレン又は
酢酸エチル等の不活性溶媒中で、例えばｐ−トル
エンスルホン酸クロライド、ベンゼンスルホン酸
クロライド等と室温〜リフラツクス温度の温度範
囲で反応させる。その後、水洗、濃縮操作を行え
ば原料である１が高収率で得られる。 ラセミ体１を不斉的に加水分解してＲ−１^*及
びＳ−２^*を生成させる酵素としては、例えばシ
ユードモナス（Pseudomonas）属に属する微生
物由来の酵素があり、更に詳しくはシユードモナ
ス・アエルギノサ（Pseudomonas aeruginosa）
が挙げられる。一方、リゾプス（Rhizopus）属
に属する微生物由来の酵素、例えばリゾプス・デ
レマー（Rhizopus delemer）、リゾプス・アリー
ザス（Rhizopus arrhizus）、リゾプス・ジヤポ
ニクス（Rhizopus japonicus）等はシユードモ
ナス属とは逆にＲ体を選択的に加水分解しＳ−１
^＊及びＲ−２^*を生成させる。 これら酵素の市販品として、リポプロテインリ
パーゼ アマノ３（起源はシユードモナス属、天
野製薬(株)製）、オリパーゼ4S（起源はリゾプス・
ジヤポニクス、長瀬産業(株)製）、リパーゼＦ（起源
はリゾプス・ジヤポニクス、天野製薬(株)製）、リ
パーゼ（起源はリゾプス・デレマー、生化学工業
(株)製）、リパーゼ（起源はリゾプス・アリーザス、
ベーリンガー マンハイム製）等が利用できる。 不斉加水分解反応は、基質のラセミ体１を２〜
80％（ｗ／ｖ）の範囲で反応液に懸濁し、酵素を
適量、例えば酵素と基質の重量比１：20〜１：
1000の割合で加え、温度10〜40℃、好ましくは25
〜35℃の範囲で反応を行い、高速液体クロマトグ
ラフイー（HPLC）によつて、残基質１と生成物
２の量を測定し、反応液中の１^*と２^*のモル比が
50％ずつになつた時点で反応を止めれば良い。
又、加水分解を行う際のPH範囲は４〜8.5であれ
ば良いが、加水分解反応が進むにつれ反応液中の
PHが酸性側に傾くので、緩衝液中で行うか、中和
剤例えばNaOH溶液でPHを６〜7.5に保持するの
が望ましい。更に、上記の不斉水解反応を例えば
酵素を固定化することにより、繰り返し行うこと
もできる。 １^*と２^*とを分離する方法としては、例えば塩
化メチレン、酢酸メチル等の有機溶媒で１^*及び
２^*の両方を抽出し、濃縮後、シリカゲルカラム
クロマトグラフイー操作、HPLCによる分離等を
行えば容易に１^*及び２^*を分離することができ
る。 次に、分画した１^*，２^*の夫々の画分をそのま
ま濃縮すれば高光学純度の１^*及び２^*が得られ
る。又、エステル体１^*は適当に酵素を選択する
ことにより、該アルコール体２^*に容易に誘導で
きる。 〔実施例〕 以下、実施例により、本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。 実施例 １ （Ｒ，Ｓ）−３−クロロ−２−ｐ−トルエンス
ルホニルオキシ−１−ヘキサノイルオキシプロパ
ン１ａ

【式】の製造。 ｎ−カプロン酸116ｇを塩化メチレン１に溶
解し、エピクロルヒドリン92.5ｇを30分かけて滴
下し、更に還流条件下３時間加熱反応を行つた。
反応液を減圧濃縮し、更に蒸溜を行つたところ、
（Ｒ，Ｓ）−３−クロロ−１−ヘキサノイルオキシ
−２−プロパノール３ａ

【式】167ｇを得た。 bp 120〜122℃／２〜３mmＨｇ ¹Ｈ NMR（90MHz，CDC₃）の測定値は以
下の通りであつた。 δ（ppm）：0.92（3H，ｔ，Ｊ＝5.7Hz，CH₃
（CH₂）₄−），1.18〜1.83（6H，ｍ，CH₃
（CH₂）₃CH₂−），2.25（2H，ｔ，Ｊ＝6.6Hz，
CH₃（CH₂）₃CH₂−），3.18（1H，broad，
OH），3.57〜4.32（5H，ｍ，−CH₂CH（OH）
CH₂−） 得られた該化合物167ｇ、トリエチルアミン101
ｇ及び塩化メチレン１含有液中に、前もつてｐ
−トルエンスルホン酸クロライド191ｇを塩化メ
チレン１に溶かした溶液を30分かけて徐々に滴
下し、更に還流条件下、６時間反応を行つた。 TLC（Merck silicagel 60F₂₅₄プレート。展開
溶媒として塩化メチレンを使用。UV235nm吸収
で検出）でトシル化したのを確認後、等量の水で
水洗を２回繰り返し、減圧濃縮するとシロツプ状
の（Ｒ，Ｓ）−３−クロロ−２−ｐ−トルエンス
ルホニルオキシ−１−ヘキサノイルオキシプロパ
ン １ａが218ｇの収量で得られた。 ¹Ｈ NMR（90MHz，CDC₃）及び元素分析
値は次の通りであつた。 δ（ppm）：0.90（3H，ｔ，Ｊ＝6.3Hz，CH₃
（CH₂）₄CO−），1.17〜2.55（11H，ｍ，CH₃
（CH₂）₄CO−，CH₃−Ar−），3.61〜3.75，
4.22〜4.38（4H，ｍ，CH₂CH（Ｏ−）CH₂
−），4.70〜5.25（1H，ｍ，CH₂CH（Ｏ−）
CH₂−），7.35，7.82（4H，2d，Ｊ＝8.4Hz，
Ar−Ｈ） 元素分析 組成式C₁₆H₂₃ＣO₅Ｓ 計算値 Ｃ：52.96％，Ｈ：6.39％。 測定値 Ｃ：52.85％，Ｈ：6.47％。 実施例 ２ （Ｒ，Ｓ）−３−クロロ−２−ｐ−トルエンス
ルホニルオキシ−１−ブタノイルオキシプロパン
１ｂ

【式】の製造。 実施例１で行つたｎ−カプロン酸の代りにｎ−
酪酸を使用、同様の操作手順を経て１ｂを調製し
た。 中間体（Ｒ，Ｓ）−３−クロロ−１−ブタノイ
ルオキシ−２−プロパノール ３ｂ

【式】：収率74モル％， bp 103℃／２〜３mmＨｇ， ¹Ｈ NMR（CDC₃） δ（ppm）：0.96（3H，
ｔ，Ｊ＝7.8Hz，CH₃CH₂CH₂−），1.47〜
1.90（2H，ｍ，CH₃CH₂CH₂−），2.33（2H，
ｔ，Ｊ＝7.5Hz，CH₃CH₂CH₂−），2.73（1H，
broad，OH），3.53〜4.30（5H，ｍ，−CH₂
CH（OH）CH₂−）。 １ｂ：３ｂからの収率78モル％ ¹Ｈ NMR（CDC₃） δ（ppm）：0.91（3H，
ｔ，Ｊ＝8.4Hz，CH₃CH₂CH₂−），1.37〜
1.82（2H，ｍ，CH₃CH₂OH₂−），2.17（2H，
ｔ，Ｊ＝6.3Hz，CH₃CH₂CH₂−），2.44（3H，
ｓ，CH₃−Ar−），3.65（2H，ｄ，Ｊ＝6.0
Hz，−CH₂−），4.15〜4.27（2H，ｍ，−CH₂
−），4.66〜4.92（1H，ｍ，−CH−），7.33，
7.85（4H，dd，Ｊ＝8.7Hz，Ar−Ｈ）。 元素分析 組成式 C₁₄H₁₉ＣO₅Ｓ 計算値 Ｃ：50.22％，Ｈ：5.72％。 測定値 Ｃ：50.37％，Ｈ：5.73％。 実施例 ３ 100mlの0.1Mリン酸緩衝液（PH7.0）に、基質
１ａ 10ｇ及びリポプロテイン リパーゼ アマ
ノ３ 0.1ｇを添加し、2.5N NaOH溶液でPHを
7.0に調整しながら、撹拌下、30℃で４時間不斉
加水分解反応を行つた。この反応液を200mlの塩
化メチレンで２回抽出操作を行い、塩化メチレン
層を無水硫酸ソーダで脱水後、減圧濃縮した。こ
の濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフイー
〔ワコーゲルＣ−200，Ｌ／Ｄ＝30／7.6cm、展開
液ヘキサン−アセトン＝10〜５：１（ｖ／ｖ）〕に
かけ、Ｒ−１ａ及び水解物Ｓ−２画分を分取し、
減圧濃縮したところ、Ｒ−１a2.7ｇ及びＳ−２
2.9ｇの収量で得られた。 比旋光度の値は以下の通りであつた。 Ｒ−１ａ：〔α〕^20/D＋5.6°（ｃ＝1.0，MeOH） Ｓ−２：〔α〕^20/D−0.7°（ｃ＝1.0，MeOH） 又Ｓ−２の¹Ｈ NMR（90MHz，CDC₃）及
び元素分析の測定値は次の通りであつた。 δ（ppm）：2.47（3H，ｓ，CH₃−Ar），2.73
（1H，broad，OH），3.44〜3.93（4H，ｍ，−
CH₂CH（Ｏ−）OH₂−），4.56〜4.82（1H，
ｍ，−CH₂CH（Ｏ−）CH₂−），7.37，7.84
（4H，2d，Ｊ＝8.4Hz，Ar−Ｈ）。 元素分析 組成式 C₁₀H₁₃ＣO₄Ｓ 計算値 Ｃ：45.37％，Ｈ：4.95％ 測定値 Ｃ：45.29％，Ｈ：4.89％ 実施例 ４〜７ 酵素をリポプロテイン リパーゼ アマノ３の
代りに表１に示す酵素を用い、実施例３と同様の
条件下で反応、精製を行い、Ｓ−１ａ及びＲ−２
を得た。

【表】 基質１ａ 各10ｇ 0.1M−リン酸緩衝液（PH7.0）各100ml 30℃，24時間反応、PHはPHスタツトにて7.0
に保持した。 実施例 ８〜９ 基質１ａの代りに（Ｒ，Ｓ）−３−クロロ−２
−ｐトルエンスルホニルオキシ−１−ブタノイル
オキシプロパン１ｂを用いて、実施例３に準じて
反応、精製を行い、表２の結果を得た。

【表】 〜
に保持。
実施例 10，11 実施例８及び９で得られた光学活性な１ｂを、
更に実施例８ではリパーゼ（ベーリンガー・マン
ハイム社製）、実施例９では逆にリポプロテイ
ン・リパーゼ・アマノ３を用いて、加水分解を行
い、夫々、光学活性アルコール２を得た。収量、
比旋光度は表３に示した通りであつた。

〔発明の効果〕

本発明によつて、微生物由来の不斉加水分解能
を有する酵素を用いて、光学分割を行い、光学活
性グリセロール誘導体を製造することができた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （式中、Ｘはハロゲン基、Arは芳香族炭化水
   素基、R′はC₁〜C₈の脂肪族炭化水素アシル基又
   は水素である） で表わされる光学活性グリセロール誘導体。 ２ 一般式 （式中、Ｘはハロゲン基、Arは芳香族炭化水
   素基、ＲはC₁〜C₈の脂肪族炭化水素アシル基で
   ある） で表わされるエステルを不斉的に加水分解して、
   一般式 （式中、Ｘ及びArは前記と同じ） で表わされるアルコールを生成させる立体選択的
   エステラーゼ活性を有する微生物由来の酵素を作
   用させることにより、ラセミ体１を光学活性なア
   ルコール２^*と、一般式 （式中、Ｘ，Ar及びＲは前記と同じ） で表わされる光学活性なエステル１^*とに光学分
   割し、夫々の光学活性体を分離採取することを特
   徴とする生化学的光学分割による、一般式 （式中、Ｘはハロゲン基、Arは芳香族炭化水
   素基、R′は脂肪族炭化水素アシル基又は水素で
   ある） で表わされる光学活性グリセロール誘導体の製造
   方法。 ３ 光学活性グリセロール誘導体１^*が、構造式 （式中、Ｘ，Ar，Ｒは前記と同じ） で表わされる光学活性体であり、一方、光学活性
   グリセロール誘導体２^*が、構造式 （式中、Ｘ，Arは前記と同じ） で表わされる光学活性体である特許請求の範囲第
   ２項記載の製造方法。 ４ 酵素がシユードモナス（Pseudomonas）属
   由来の酵素である特許請求の範囲第２項又は第３
   項記載の製造方法。 ５ 光学活性グリセロール誘導体１^*が、構造式 （式中、Ｘ，Ar，Ｒは前記と同じ） で表わされる光学活性体であり、一方、光学活性
   グリセロール誘導体２^*が、構造式、 （式中、Ｘ，Arは前記と同じ） で表わされる光学活性体である特許請求の範囲第
   ２項記載の製造方法。 ６ 酵素がリゾプス（Rhizopus）属由来の酵素
   である特許請求の範囲第２項又は第５項記載の製
   造方法。