JPH05192190A - 光学活性なカルボン酸誘導体の製造方法 - Google Patents
光学活性なカルボン酸誘導体の製造方法Info
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- JPH05192190A JPH05192190A JP2989692A JP2989692A JPH05192190A JP H05192190 A JPH05192190 A JP H05192190A JP 2989692 A JP2989692 A JP 2989692A JP 2989692 A JP2989692 A JP 2989692A JP H05192190 A JPH05192190 A JP H05192190A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 医薬、農薬あるいはその製造中間体として有
用な光学活性なカルボン酸を微生物によって製造するこ
とを目的とする。 【構成】 ラセミのニトリル、例えば、２−ハイドロキ
シ−４−フェニルブチロニトリルにコリネバクテリウム
属、アルカリゲネス属に属する微生物またはその調製物
を作用させて、光学活性なカルボン酸誘導体、例えば、
Ｒ−２−ハイドロキシ−４−フェニル酪酸を製造する方
法。
用な光学活性なカルボン酸を微生物によって製造するこ
とを目的とする。 【構成】 ラセミのニトリル、例えば、２−ハイドロキ
シ−４−フェニルブチロニトリルにコリネバクテリウム
属、アルカリゲネス属に属する微生物またはその調製物
を作用させて、光学活性なカルボン酸誘導体、例えば、
Ｒ−２−ハイドロキシ−４−フェニル酪酸を製造する方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学活性なカルボン酸
誘導体の製造方法に関する。本発明の方法で得られる光
学活性体は、ＡＣＥ阻害剤やレニン阻害剤などの光学活
性医薬品の製造原料、除草剤および殺菌剤などの農薬お
よびその原料、強誘電性液晶の原料、さらには光学分割
剤として有用な化合物である。
誘導体の製造方法に関する。本発明の方法で得られる光
学活性体は、ＡＣＥ阻害剤やレニン阻害剤などの光学活
性医薬品の製造原料、除草剤および殺菌剤などの農薬お
よびその原料、強誘電性液晶の原料、さらには光学分割
剤として有用な化合物である。
【０００２】
【従来の技術】光学活性なカルボン酸誘導体の製造法と
しては、例えば、光学活性２−ハイドロキシ−４−フェ
ニル酪酸の製法として２−オキソ−４−フェニル酪酸を
乳酸脱水素酵素で還元して得る方法（特開平２−３９８
９３）、光学活性なアミンを用いて光学分割する方法
（特開平１−３０８２４４）がある。また、光学活性な
α−ハロゲノカルボン酸の製造法として、光学活性なα
−ウレイドカルボン酸を鉱酸酸性水溶液中、ハロゲンイ
オンの存在下ジアゾ化処理して得る方法（特開平１−２
９９２４９）等が知られている。
しては、例えば、光学活性２−ハイドロキシ−４−フェ
ニル酪酸の製法として２−オキソ−４−フェニル酪酸を
乳酸脱水素酵素で還元して得る方法（特開平２−３９８
９３）、光学活性なアミンを用いて光学分割する方法
（特開平１−３０８２４４）がある。また、光学活性な
α−ハロゲノカルボン酸の製造法として、光学活性なα
−ウレイドカルボン酸を鉱酸酸性水溶液中、ハロゲンイ
オンの存在下ジアゾ化処理して得る方法（特開平１−２
９９２４９）等が知られている。
【０００３】上記従来技術の内脱水素酵素を用いる技術
は、補酵素として高価なニコチンアミドアデニンジヌク
レオチドなどを必要とする。また、光学活性なアミンを
用いる光学分割法では、多段階の精製操作に加えて、高
価な光学分割剤の回収など多くの技術的課題を含み工業
的技術とは言えない。合成技術を用いる方法は、原料の
光学活性体が高価であったり、反応中にラセミ体が起こ
ってしまうため、高光学純度の製品を得ることは困難で
ある。
は、補酵素として高価なニコチンアミドアデニンジヌク
レオチドなどを必要とする。また、光学活性なアミンを
用いる光学分割法では、多段階の精製操作に加えて、高
価な光学分割剤の回収など多くの技術的課題を含み工業
的技術とは言えない。合成技術を用いる方法は、原料の
光学活性体が高価であったり、反応中にラセミ体が起こ
ってしまうため、高光学純度の製品を得ることは困難で
ある。
【０００４】また、本発明者らは、ラセミ体のニトリル
化合物から酵素的に光学活性なカルボン酸を製造する方
法についてすでに発明し特許出願している（特開平２−
８４１９８、特開平３−２２４４９６）。しかしなが
ら、本発明の化２式の光学活性カルボン酸誘導体に関し
ては必ずしも活性が高くなく、光学純度においても満足
できるものではなかった。
化合物から酵素的に光学活性なカルボン酸を製造する方
法についてすでに発明し特許出願している（特開平２−
８４１９８、特開平３−２２４４９６）。しかしなが
ら、本発明の化２式の光学活性カルボン酸誘導体に関し
ては必ずしも活性が高くなく、光学純度においても満足
できるものではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、医薬等の工
業用原料として有用な光学活性なカルボン酸誘導体を、
対応するラセミ体のニトリルから、微生物またはその調
製物の作用により高収率で高光学純度を維持する製造法
を提供するものである。
業用原料として有用な光学活性なカルボン酸誘導体を、
対応するラセミ体のニトリルから、微生物またはその調
製物の作用により高収率で高光学純度を維持する製造法
を提供するものである。
【０００６】
【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、特異的に光学活性なカルボン酸誘導
体を生成することのできる微生物の探索を進めた結果、
前記化１式で示されるラセミ体のニトリルを前記化２式
で示される光学活性カルボン酸誘導体に変換する能力を
持つ微生物を見出した。本発明で見出した微生物は、生
成したカルボン酸を代謝分解したり、ラセミ化しないの
で光学純度が極めて高く維持できることを見出し、本発
明を完成するに至った。
題を解決するため、特異的に光学活性なカルボン酸誘導
体を生成することのできる微生物の探索を進めた結果、
前記化１式で示されるラセミ体のニトリルを前記化２式
で示される光学活性カルボン酸誘導体に変換する能力を
持つ微生物を見出した。本発明で見出した微生物は、生
成したカルボン酸を代謝分解したり、ラセミ化しないの
で光学純度が極めて高く維持できることを見出し、本発
明を完成するに至った。
【０００７】すなわち、本発明は、化１式で示されるラ
セミ体のニトリルに、コリネバクテリウム属、アルカリ
ゲネス属に属する微生物またはその調製物を作用させ、
化２式で示される光学活性なカルボン酸誘導体を取得す
ることを特徴とする光学活性なカルボン酸誘導体の製造
方法である。
セミ体のニトリルに、コリネバクテリウム属、アルカリ
ゲネス属に属する微生物またはその調製物を作用させ、
化２式で示される光学活性なカルボン酸誘導体を取得す
ることを特徴とする光学活性なカルボン酸誘導体の製造
方法である。
【０００８】化１式において、Ｒ1 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、置換また
は無置換のシクロアルキル基を表し、Ｒ2 はハロゲン原
子、ヒドロキシ基、置換または無置換のアルキル基、置
換または無置換のアルコキシ基、−ＮＨ−Ｂｏｃ基を表
す。また、ｎは１から５の整数を表す。
のアリール基、置換または無置換の複素環基、置換また
は無置換のシクロアルキル基を表し、Ｒ2 はハロゲン原
子、ヒドロキシ基、置換または無置換のアルキル基、置
換または無置換のアルコキシ基、−ＮＨ−Ｂｏｃ基を表
す。また、ｎは１から５の整数を表す。
【０００９】さらに詳しく説明すると、Ｒ1 のアリール
基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基などが挙
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から３個含み、３から
１５個の炭素から構成される複素環からなるものが好ま
しい。このような複素環としては、例えば、チオフェ
ン、インドール等が挙げられる。シクロアルキル基とし
ては、炭素数３から８のものが好ましく、特に炭素数３
から６のものが好ましい。
基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基などが挙
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から３個含み、３から
１５個の炭素から構成される複素環からなるものが好ま
しい。このような複素環としては、例えば、チオフェ
ン、インドール等が挙げられる。シクロアルキル基とし
ては、炭素数３から８のものが好ましく、特に炭素数３
から６のものが好ましい。
【００１０】上述のアリール基、複素環基、シクロアル
キル基の炭素および窒素に結合している水素は、各種の
置換基によって置換されていてもよい。かかる置換基と
しては、例えば、フッ素、塩素、ヨウ素、臭素などのハ
ロゲン、ヒドロキシ基、チオール基、ニトロ基、アミノ
基、および炭素数が１〜８のアルコキシ基などが挙げら
れる。これらの置換基中の炭素および窒素に結合した水
素が、さらに上述の置換基で置換されていてもよい。
キル基の炭素および窒素に結合している水素は、各種の
置換基によって置換されていてもよい。かかる置換基と
しては、例えば、フッ素、塩素、ヨウ素、臭素などのハ
ロゲン、ヒドロキシ基、チオール基、ニトロ基、アミノ
基、および炭素数が１〜８のアルコキシ基などが挙げら
れる。これらの置換基中の炭素および窒素に結合した水
素が、さらに上述の置換基で置換されていてもよい。
【００１１】Ｒ2 のハロゲン原子としては、例えば、フ
ッ素、塩素、ヨウ素、臭素が挙げられる。アルキル基、
アルコキシ基としては、炭素数１から８のものが好まし
く、炭素数１から３のものが特に好ましい。アルキル
基、アルコキシ基の炭素に結合している水素は上述の置
換基で置換されていてもよい。
ッ素、塩素、ヨウ素、臭素が挙げられる。アルキル基、
アルコキシ基としては、炭素数１から８のものが好まし
く、炭素数１から３のものが特に好ましい。アルキル
基、アルコキシ基の炭素に結合している水素は上述の置
換基で置換されていてもよい。
【００１２】本発明の製造方法により得ることのできる
化２式の化合物の代表例を示す。２−ハイドロキシ−３
−フェニルプロピオン酸、２−ハイドロキシ−４−フェ
ニル酪酸、２−ハイドロキシ−５−フェニルペンタン
酸、２−ブロモ−４−フェニル酪酸、２−クロロ−４−
フェニル酪酸、２−ブロモ−３−フェニルプロピオン
酸、２−クロロ−３−フェニルプロピオン酸、２−メト
キシ−３−フェニルプロピオン酸、４−（３−トリル）
−２−ハイドロキシ酪酸、４−（２−トリフルオロメチ
ルフェニル）−２−ハイドロキシ酪酸、４−（４−フル
オロフェニル）−２−ハイドロキシ酪酸、４−（２−ク
ロロフェニル）−２−ハイドロキシ酪酸、４−（４−ブ
ロモフェニル）−２−ハイドロキシ酪酸、４−（２−ハ
イドロキシフェニル）−２−ハイドロキシ酪酸、２−ハ
イドロキシ−４−シクロヘキシル酪酸、２−ハイドロキ
シ−４−チオフェン酪酸、２−（Ｂｏｃ−アミノ）−３
−シクロヘキシルプロピオン酸のＲまたはＳ体、もしく
は（＋）または（−）体。本発明における原料化合物で
ある化１式で示される化合物は、公知の方法で製造する
ことができる。〔例えば、Ａｎｎ．ｄｅ Ｃｈｉｍｉｅ
２０ ，９７（１９３３）〕
化２式の化合物の代表例を示す。２−ハイドロキシ−３
−フェニルプロピオン酸、２−ハイドロキシ−４−フェ
ニル酪酸、２−ハイドロキシ−５−フェニルペンタン
酸、２−ブロモ−４−フェニル酪酸、２−クロロ−４−
フェニル酪酸、２−ブロモ−３−フェニルプロピオン
酸、２−クロロ−３−フェニルプロピオン酸、２−メト
キシ−３−フェニルプロピオン酸、４−（３−トリル）
−２−ハイドロキシ酪酸、４−（２−トリフルオロメチ
ルフェニル）−２−ハイドロキシ酪酸、４−（４−フル
オロフェニル）−２−ハイドロキシ酪酸、４−（２−ク
ロロフェニル）−２−ハイドロキシ酪酸、４−（４−ブ
ロモフェニル）−２−ハイドロキシ酪酸、４−（２−ハ
イドロキシフェニル）−２−ハイドロキシ酪酸、２−ハ
イドロキシ−４−シクロヘキシル酪酸、２−ハイドロキ
シ−４−チオフェン酪酸、２−（Ｂｏｃ−アミノ）−３
−シクロヘキシルプロピオン酸のＲまたはＳ体、もしく
は（＋）または（−）体。本発明における原料化合物で
ある化１式で示される化合物は、公知の方法で製造する
ことができる。〔例えば、Ａｎｎ．ｄｅ Ｃｈｉｍｉｅ
２０ ，９７（１９３３）〕
【００１３】本発明に用いられる微生物としては、コリ
ネバクテリウム属、アルカリゲネス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。コリネバクテリウム ニト
リロフィラス ＡＴＣＣ ２１４１９、コリネバクテリ
ウム エスピー ＫＯ−２−４（ＦＥＲＭ ＢＰ−２３
５３）、コリネバクテリウム エスピー ＨＰ−２２６
８（ＦＥＲＭ Ｐ−１２６３１）、コリネバクテリウム
エスピー ＨＰ−６４３（ＦＥＲＭ Ｐ−１２６３
０）、アルカリゲネス エスピー ＨＰ−４５８（ＦＥ
ＲＭ Ｐ−１２６３２）、アルカリゲネス エスピー
ＨＰ−６１１（ＦＥＲＭ Ｐ−１２６３３）、アルカリ
ゲネス エスピー ＨＰ−７９７（ＦＥＲＭ Ｐ−１２
６３４）、アルカリゲネス エスピー ＨＰ−８１７
（ＦＥＲＭ Ｐ−１２６３５）、アルカリゲネス エス
ピー ＨＰ−９３８（ＦＥＲＭ Ｐ−１２６３６）。
ネバクテリウム属、アルカリゲネス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。コリネバクテリウム ニト
リロフィラス ＡＴＣＣ ２１４１９、コリネバクテリ
ウム エスピー ＫＯ−２−４（ＦＥＲＭ ＢＰ−２３
５３）、コリネバクテリウム エスピー ＨＰ−２２６
８（ＦＥＲＭ Ｐ−１２６３１）、コリネバクテリウム
エスピー ＨＰ−６４３（ＦＥＲＭ Ｐ−１２６３
０）、アルカリゲネス エスピー ＨＰ−４５８（ＦＥ
ＲＭ Ｐ−１２６３２）、アルカリゲネス エスピー
ＨＰ−６１１（ＦＥＲＭ Ｐ−１２６３３）、アルカリ
ゲネス エスピー ＨＰ−７９７（ＦＥＲＭ Ｐ−１２
６３４）、アルカリゲネス エスピー ＨＰ−８１７
（ＦＥＲＭ Ｐ−１２６３５）、アルカリゲネス エス
ピー ＨＰ−９３８（ＦＥＲＭ Ｐ−１２６３６）。
【００１４】コリネバクテリウム エスピー ＫＯ−２
−４は上記の番号で微生物工業技術研究所に国際寄託さ
れており、菌学的性質は特開平３−２２４４９６に記載
されている。ＨＰ−２２６８、ＨＰ−６４３、ＨＰ−４
５８、ＨＰ−６１１、ＨＰ−７９７、ＨＰ−８１７、Ｈ
Ｐ−９３８株は、新たに宮崎県、熊本県の土壌中よりニ
トリル資化性菌として分離したもので、いずれも上記の
番号で微生物工業技術研究所に寄託されている。これら
の７株の菌学的性質は表１〜８に示すとおりである。
−４は上記の番号で微生物工業技術研究所に国際寄託さ
れており、菌学的性質は特開平３−２２４４９６に記載
されている。ＨＰ−２２６８、ＨＰ−６４３、ＨＰ−４
５８、ＨＰ−６１１、ＨＰ−７９７、ＨＰ−８１７、Ｈ
Ｐ−９３８株は、新たに宮崎県、熊本県の土壌中よりニ
トリル資化性菌として分離したもので、いずれも上記の
番号で微生物工業技術研究所に寄託されている。これら
の７株の菌学的性質は表１〜８に示すとおりである。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】
【表５】
【００２０】
【表６】
【００２１】
【表７】
【００２２】
【表８】
【００２３】以上の菌学的性質をバージーの細菌分類書
「 Bergy's Manual of Determinative Bacteriology 第
８版（１９７４）」、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第４版（１９８５）」に
基づいて分類した。
「 Bergy's Manual of Determinative Bacteriology 第
８版（１９７４）」、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第４版（１９８５）」に
基づいて分類した。
【００２４】ＨＰ−４５８、ＨＰ−６１１、ＨＰ−７９
７、ＨＰ−８１７、ＨＰ−９３８株はいずれも好気性、
グラム陰性の桿菌である。また、鞭毛を着生し、運動性
を有すること、カタラーゼ陽性、オキシダーゼ陽性、Ｏ
Ｆテスト−であることからアルカリゲネス属と同定し
た。
７、ＨＰ−８１７、ＨＰ−９３８株はいずれも好気性、
グラム陰性の桿菌である。また、鞭毛を着生し、運動性
を有すること、カタラーゼ陽性、オキシダーゼ陽性、Ｏ
Ｆテスト−であることからアルカリゲネス属と同定し
た。
【００２５】ＨＰ−６４３は好気性、グラム陽性、カタ
ラーゼ陽性の胞子の生じない桿菌であり、鞭毛を着生せ
ず運動性はない。さらに、発育の初期は桿状でスナッピ
ングを伴い、後に短桿状に断裂するといった多形成を有
するので、コリネ型に属するのは明らかである。また、
セルロース分解能がないこと、抗酸性でないこと、絶対
好気性でないことより、コリネバクテリウム属に属する
細菌と同定した。
ラーゼ陽性の胞子の生じない桿菌であり、鞭毛を着生せ
ず運動性はない。さらに、発育の初期は桿状でスナッピ
ングを伴い、後に短桿状に断裂するといった多形成を有
するので、コリネ型に属するのは明らかである。また、
セルロース分解能がないこと、抗酸性でないこと、絶対
好気性でないことより、コリネバクテリウム属に属する
細菌と同定した。
【００２６】ＨＰ−２２６８は通性嫌気性のグラム陽
性、カタラーゼ陽性の胞子の生じない桿菌であり、鞭毛
を着生せず運動性はない。また、多形成を有することか
らコリネ型に属する。また、セルロース分解能がないこ
と、抗酸性でないこと、ＯＦテストがＦであることよ
り、コリネバクテリウム属に属する細菌と同定した。
性、カタラーゼ陽性の胞子の生じない桿菌であり、鞭毛
を着生せず運動性はない。また、多形成を有することか
らコリネ型に属する。また、セルロース分解能がないこ
と、抗酸性でないこと、ＯＦテストがＦであることよ
り、コリネバクテリウム属に属する細菌と同定した。
【００２７】本発明における反応方法は、微生物または
その調製物と化１式で示されるラセミ体のニトリルを接
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、菌体または菌体処理物
を適当な方法により固定化したものを示す。
その調製物と化１式で示されるラセミ体のニトリルを接
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、菌体または菌体処理物
を適当な方法により固定化したものを示す。
【００２８】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、デキ
ストリン、酢酸、オレイン酸エチル等の炭素源、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、コ
バルト、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
応活性を上昇させる物質として、イソブチロニトリル等
のシアノ化合物、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４から１０の範囲で選べば
よく、培養温度は１５℃から５０℃、好ましくは２５℃
から４０℃である。培養日数は１日から１０日の範囲で
活性が最大になるまで培養すればよい。
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、デキ
ストリン、酢酸、オレイン酸エチル等の炭素源、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、コ
バルト、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
応活性を上昇させる物質として、イソブチロニトリル等
のシアノ化合物、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４から１０の範囲で選べば
よく、培養温度は１５℃から５０℃、好ましくは２５℃
から４０℃である。培養日数は１日から１０日の範囲で
活性が最大になるまで培養すればよい。
【００２９】本発明における反応条件を次に説明する。
反応を行う反応媒体は、水、緩衝液または培養液などの
水性媒体、水性媒体とジメチルスルホキシド、メタノー
ル等の水溶性有機溶媒との混合媒体、さらには、水性媒
体と水溶性有機溶媒とからなる２相系媒体が使用でき
る。化１式で示されるニトリルの反応媒体中への添加
は、粉末または液状のままで、あるいは適当な溶媒に溶
かして添加する。また、さらに高光学純度を得るために
反応媒体中に適当な界面活性剤を添加してもよい。界面
活性剤としては、酵素を阻害、失活させないものが望ま
しく、具体的には、アミート１０５（花王（株））、エ
マルゲン３２０Ｐ（花王（株））、リパールＯＣＪ（ラ
イオン（株））、Tween ８０、Tween ２０、レシチン等
が挙げられる。これらの界面活性剤の使用量は、基質の
種類や反応媒体の種類により変わるが、通常は反応系に
対して０．０１重量％から１０重量％、特に望ましくは
０．１％から２％である。
反応を行う反応媒体は、水、緩衝液または培養液などの
水性媒体、水性媒体とジメチルスルホキシド、メタノー
ル等の水溶性有機溶媒との混合媒体、さらには、水性媒
体と水溶性有機溶媒とからなる２相系媒体が使用でき
る。化１式で示されるニトリルの反応媒体中への添加
は、粉末または液状のままで、あるいは適当な溶媒に溶
かして添加する。また、さらに高光学純度を得るために
反応媒体中に適当な界面活性剤を添加してもよい。界面
活性剤としては、酵素を阻害、失活させないものが望ま
しく、具体的には、アミート１０５（花王（株））、エ
マルゲン３２０Ｐ（花王（株））、リパールＯＣＪ（ラ
イオン（株））、Tween ８０、Tween ２０、レシチン等
が挙げられる。これらの界面活性剤の使用量は、基質の
種類や反応媒体の種類により変わるが、通常は反応系に
対して０．０１重量％から１０重量％、特に望ましくは
０．１％から２％である。
【００３０】化１式で示されるニトリルの添加濃度は
０．０１重量％から８０重量％、特に望ましくは０．３
％から３０％であり、反応媒体中に完全に溶解しなくて
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重量％から２０重量％の範囲でよい。反応温
度は５℃から８０℃、好ましくは１５℃から５０℃、反
応ｐＨは４から１１、好ましくは６から１０である。消
費される化１式で示されるニトリルは、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、生成する光学
活性カルボン酸誘導体の光学純度が低下しない範囲で止
めればよい。
０．０１重量％から８０重量％、特に望ましくは０．３
％から３０％であり、反応媒体中に完全に溶解しなくて
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重量％から２０重量％の範囲でよい。反応温
度は５℃から８０℃、好ましくは１５℃から５０℃、反
応ｐＨは４から１１、好ましくは６から１０である。消
費される化１式で示されるニトリルは、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、生成する光学
活性カルボン酸誘導体の光学純度が低下しない範囲で止
めればよい。
【００３１】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。反応終了液から菌体等の不溶物を
除去した後、ｐＨをアルカリ、好ましくは８．５から１
２とし、ジエチルエーテル、クロロホルム、ヘキサン、
酢酸エチル等の溶媒により、未反応の化１式で示される
ニトリルを抽出除去し、次に、ｐＨを酸性、好ましくは
１．０から２．０とし、上記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
リカゲルやイオン交換樹脂を用いたカラムクロマトグラ
フィーや、晶析法にて行う。
ようにして行われる。反応終了液から菌体等の不溶物を
除去した後、ｐＨをアルカリ、好ましくは８．５から１
２とし、ジエチルエーテル、クロロホルム、ヘキサン、
酢酸エチル等の溶媒により、未反応の化１式で示される
ニトリルを抽出除去し、次に、ｐＨを酸性、好ましくは
１．０から２．０とし、上記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
リカゲルやイオン交換樹脂を用いたカラムクロマトグラ
フィーや、晶析法にて行う。
【００３２】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もしくはニ
トリルヒドラターゼとアミダーゼが、ラセミ体のニトリ
ルの一方の異性体にのみ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大きく
異なることに基づくと考えられる。したがって、本発明
によって光学活性なカルボン酸を作ると、未反応物質ま
たは反応中間体として光学活性なニトリルもしくはアミ
ドが残存または生成される。そして、これらを公知の方
法で回収できる。回収したニトリルもしくはアミドは、
医薬品等として有用な光学活性な化合物に誘導できる。
また、回収したニトリルは、例えば、アンモニアのよう
なアルカリを用いた反応により容易にラセミ化でき、ラ
セミ体ニトリルとして本発明の原料として用いることが
できる。さらに、化１式においてＲ2 がヒドロキシ基の
ときは、ヒドロキシニトリルの代わりに対応するアルデ
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）を原料として用いることもできる。
ルボン酸に変換する酵素であるニトリラーゼもしくはニ
トリルヒドラターゼとアミダーゼが、ラセミ体のニトリ
ルの一方の異性体にのみ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大きく
異なることに基づくと考えられる。したがって、本発明
によって光学活性なカルボン酸を作ると、未反応物質ま
たは反応中間体として光学活性なニトリルもしくはアミ
ドが残存または生成される。そして、これらを公知の方
法で回収できる。回収したニトリルもしくはアミドは、
医薬品等として有用な光学活性な化合物に誘導できる。
また、回収したニトリルは、例えば、アンモニアのよう
なアルカリを用いた反応により容易にラセミ化でき、ラ
セミ体ニトリルとして本発明の原料として用いることが
できる。さらに、化１式においてＲ2 がヒドロキシ基の
ときは、ヒドロキシニトリルの代わりに対応するアルデ
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）を原料として用いることもできる。
【００３３】
【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、これらの実施例は、本発明の範囲を限定
するものではない。 実施例１ Ｒ−２−ハイドロキシ−４−フェニル酪酸の製造 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％、イソブチロニ
トリル０．１％を含み、ｐＨを７．２にした殺菌培地２
００mlに、予め同培地で培養したコリネバクテリウム
エスピー ＨＰ−２２６８株を２％植菌し、３２℃で４
８時間培養した。培養後、遠心分離にて菌体を集め、こ
れを０．０５Ｍリン酸バッファー（ｐＨ７．５）７０ml
に懸濁させた後、７００mgのラセミの２−ハイドロキシ
−４−フェニルブチロニトリルを添加し、３２℃で３５
時間反応させた。反応終了後、遠心分離により菌体を除
去した後、その上清液のｐＨを９．５に調整し、クロロ
ホルム６０mlを添加して未反応の２−ハイドロキシ−４
−フェニルブチロニトリルを抽出除去した。水層のｐＨ
を１．５に調整した後、クロロホルム６０mlを添加して
目的物を抽出した。これを減圧濃縮した後、シリカゲル
カラムにより精製したところ、Ｒ−２−ハイドロキシ−
４−フェニル酪酸の白色結晶２５５mgを得た。
する。ただし、これらの実施例は、本発明の範囲を限定
するものではない。 実施例１ Ｒ−２−ハイドロキシ−４−フェニル酪酸の製造 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％、イソブチロニ
トリル０．１％を含み、ｐＨを７．２にした殺菌培地２
００mlに、予め同培地で培養したコリネバクテリウム
エスピー ＨＰ−２２６８株を２％植菌し、３２℃で４
８時間培養した。培養後、遠心分離にて菌体を集め、こ
れを０．０５Ｍリン酸バッファー（ｐＨ７．５）７０ml
に懸濁させた後、７００mgのラセミの２−ハイドロキシ
−４−フェニルブチロニトリルを添加し、３２℃で３５
時間反応させた。反応終了後、遠心分離により菌体を除
去した後、その上清液のｐＨを９．５に調整し、クロロ
ホルム６０mlを添加して未反応の２−ハイドロキシ−４
−フェニルブチロニトリルを抽出除去した。水層のｐＨ
を１．５に調整した後、クロロホルム６０mlを添加して
目的物を抽出した。これを減圧濃縮した後、シリカゲル
カラムにより精製したところ、Ｒ−２−ハイドロキシ−
４−フェニル酪酸の白色結晶２５５mgを得た。
【００３４】
【数１】 融 点： １１４〜１１６℃
【００３５】なお、本物質は、高速液体クロマトグラフ
ィーにて単一であり、ＩＲ、ＮＭＲスペクトルも構造を
支持した。さらに、以下の条件の高速液体クロマトグラ
フィーによって求めた光学純度は９５％ e.e. であっ
た。
ィーにて単一であり、ＩＲ、ＮＭＲスペクトルも構造を
支持した。さらに、以下の条件の高速液体クロマトグラ
フィーによって求めた光学純度は９５％ e.e. であっ
た。
【００３６】カラム；ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＤ−Ｒ
（ダイセル化学工業株式会社） 溶 媒；０．０５Ｍ リン酸１カリウム（ｐＨ３．
０）：アセトニトリル＝７５：２５ 流 速；０．３ml／min 検 出；２１５ｎｍ
（ダイセル化学工業株式会社） 溶 媒；０．０５Ｍ リン酸１カリウム（ｐＨ３．
０）：アセトニトリル＝７５：２５ 流 速；０．３ml／min 検 出；２１５ｎｍ
【００３７】実施例２ Ｒ−２−ハイドロキシ−４−フェニル酪酸の製造 実施例１と同様の殺菌培地２００mlに、予め同培地で培
養したアルカリゲネスエスピー ＨＰ−４５８株を２％
植菌し、３２℃で３０時間培養した。培養終了後、遠心
分離により集菌し、これを０．０５Ｍリン酸バッファー
５０mlの入った三角フラスコに懸濁させた後、２．５ml
のジメチルスルホキシドに溶解した５００mgのラセミの
２−ハイドロキシ−４−フェニルブチロニトリルを加
え、３２℃で１０時間反応させた。反応終了後の高速液
体クロマトグラフィーによる分析を行ったところ、１９
０mgのＲ−２−ハイドロキシ−４−フェニル酪酸が生成
していた。反応上清液をｐＨ９．５に調整し、１２０ml
のクロロホルムで抽出したところ、２４０mgの未反応の
２−ハイドロキシ−４−フェニルブチロニトリルを回収
した。水層をｐＨ１．５に調整した後、６０mlのクロロ
ホルムを添加し、目的物を抽出した。これを減圧濃縮し
た後、シリカゲルカラムにより精製したところ、Ｒ−２
−ハイドロキシ−４−フェニル酪酸１７９mgを得た。実
施例１に示す高速液体クロマトグラフィーにより光学純
度を分析したところ、９３．５％ e.e.であった。
養したアルカリゲネスエスピー ＨＰ−４５８株を２％
植菌し、３２℃で３０時間培養した。培養終了後、遠心
分離により集菌し、これを０．０５Ｍリン酸バッファー
５０mlの入った三角フラスコに懸濁させた後、２．５ml
のジメチルスルホキシドに溶解した５００mgのラセミの
２−ハイドロキシ−４−フェニルブチロニトリルを加
え、３２℃で１０時間反応させた。反応終了後の高速液
体クロマトグラフィーによる分析を行ったところ、１９
０mgのＲ−２−ハイドロキシ−４−フェニル酪酸が生成
していた。反応上清液をｐＨ９．５に調整し、１２０ml
のクロロホルムで抽出したところ、２４０mgの未反応の
２−ハイドロキシ−４−フェニルブチロニトリルを回収
した。水層をｐＨ１．５に調整した後、６０mlのクロロ
ホルムを添加し、目的物を抽出した。これを減圧濃縮し
た後、シリカゲルカラムにより精製したところ、Ｒ−２
−ハイドロキシ−４−フェニル酪酸１７９mgを得た。実
施例１に示す高速液体クロマトグラフィーにより光学純
度を分析したところ、９３．５％ e.e.であった。
【００３８】実施例３ Ｒ−２−ブロモ−４−フェニル酪酸の製造 実施例１と同様の殺菌培地２００mlに、予め同培地で培
養したアルカリゲネスエスピー ＨＰ−６１１株を１％
植菌し、２５℃で４０時間培養した。培養終了後、遠心
分離により集菌し、これを０．０１Ｍのリン酸バッファ
ー（ｐＨ８．０）９０mlの入った三角フラスコ中に懸濁
させた後、１０mlのジメチルスルホキシドに溶解させた
ラセミの２−ブロモ−４−フェニルブチロニトリル１ｇ
を加え、３２℃で１０時間反応させた。反応終了後、遠
心分離により菌体を除去し、その上清液のｐＨを８．５
に調整し、クロロホルム８０mlを添加して未反応の２−
ブロモ−４−フェニルブチロニトリルを抽出除去した。
次いで、水層のｐＨを１．５に調整した後、クロロホル
ム１２０mlを加え、目的物を抽出した。これを減圧濃縮
した後、シリカゲルカラムにより精製したところ、オイ
ル状の３５０mgのＲ−２−ブロモ−４−フェニル酪酸を
得た。
養したアルカリゲネスエスピー ＨＰ−６１１株を１％
植菌し、２５℃で４０時間培養した。培養終了後、遠心
分離により集菌し、これを０．０１Ｍのリン酸バッファ
ー（ｐＨ８．０）９０mlの入った三角フラスコ中に懸濁
させた後、１０mlのジメチルスルホキシドに溶解させた
ラセミの２−ブロモ−４−フェニルブチロニトリル１ｇ
を加え、３２℃で１０時間反応させた。反応終了後、遠
心分離により菌体を除去し、その上清液のｐＨを８．５
に調整し、クロロホルム８０mlを添加して未反応の２−
ブロモ−４−フェニルブチロニトリルを抽出除去した。
次いで、水層のｐＨを１．５に調整した後、クロロホル
ム１２０mlを加え、目的物を抽出した。これを減圧濃縮
した後、シリカゲルカラムにより精製したところ、オイ
ル状の３５０mgのＲ−２−ブロモ−４−フェニル酪酸を
得た。
【００３９】
【数２】
【００４０】なお、本物質は高速液体クロマトグラフィ
ーにて単一であり、ＩＲ、ＮＭＲスペクトルも構造を指
示した。さらに、以下の条件の高速液体クロマトグラフ
ィーによって求めた光学純度は９８．６％ e.e. であっ
た。
ーにて単一であり、ＩＲ、ＮＭＲスペクトルも構造を指
示した。さらに、以下の条件の高速液体クロマトグラフ
ィーによって求めた光学純度は９８．６％ e.e. であっ
た。
【００４１】カラム；ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＤ−Ｒ
（ダイセル化学工業株式会社） 溶 媒；０．０５Ｍ リン酸１カリウム（ｐＨ２．
５）：アセトニトリル＝７：３ 流 速；１．０ml／min 検 出；２１５ｎｍ
（ダイセル化学工業株式会社） 溶 媒；０．０５Ｍ リン酸１カリウム（ｐＨ２．
５）：アセトニトリル＝７：３ 流 速；１．０ml／min 検 出；２１５ｎｍ
【００４２】実施例４ Ｒ−２−ブロモ−４−フェニル酪酸の製造 実施例１と同様に、殺菌培地１００mlに予め同培地で培
養した微生物を２％植菌し、３０℃で４８時間培養し
た。培養後、遠心分離にて菌体を集め、これを０．０５
Ｍのリン酸バッファー３０mlを含む三角フラスコ中に懸
濁させた後、ラセミの２−ブロモ−４−フェニルブチロ
ニトリルを９０mg加え、３２℃で２時間反応させた。生
成したＲ−２−ブロモ−４−フェニル酪酸の生成量と光
学純度を高速液体クロマトグラフィーによって分析し
た。結果を表９に示す。
養した微生物を２％植菌し、３０℃で４８時間培養し
た。培養後、遠心分離にて菌体を集め、これを０．０５
Ｍのリン酸バッファー３０mlを含む三角フラスコ中に懸
濁させた後、ラセミの２−ブロモ−４−フェニルブチロ
ニトリルを９０mg加え、３２℃で２時間反応させた。生
成したＲ−２−ブロモ−４−フェニル酪酸の生成量と光
学純度を高速液体クロマトグラフィーによって分析し
た。結果を表９に示す。
【００４３】
【表９】
【００４４】
【発明の効果】本発明を利用することにより、各種の光
学活性な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
できるため経済上非常に有利である。さらに、本発明に
よれば、光学純度が９０％ e.e. 以上と言う極めて高光
学純度の光学活性カルボン酸を収率よく得ることができ
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
ら外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、この技術分野のものには明らかで
ある。
学活性な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
できるため経済上非常に有利である。さらに、本発明に
よれば、光学純度が９０％ e.e. 以上と言う極めて高光
学純度の光学活性カルボン酸を収率よく得ることができ
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
ら外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、この技術分野のものには明らかで
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】 下記化１式で示されるラセミ体のニトリ
ルに、コリネバクテリウム属、アルカリゲネス属に属す
る微生物またはその調製物を作用させ、下記化２式で示
される光学活性なカルボン酸を取得することを特徴とす
る光学活性なカルボン酸誘導体の製造方法。 【化１】 （式中、Ｒ1 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、置換または無置換のシクロアル
キル基を表し、Ｒ2 はハロゲン原子、ヒドロキシ基、置
換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアル
コキシ基、−ＮＨ−Ｂｏｃ基を表す。また、ｎは１から
５の整数を表す。） 【化２】 （式中、Ｒ1 、Ｒ2 およびｎは上記と同一である。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2989692A JPH05192190A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 光学活性なカルボン酸誘導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2989692A JPH05192190A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 光学活性なカルボン酸誘導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05192190A true JPH05192190A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=12288745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2989692A Withdrawn JPH05192190A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 光学活性なカルボン酸誘導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05192190A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5714357A (en) * | 1993-02-03 | 1998-02-03 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for producing optically active α-hydroxycarboxylic acid having phenyl group |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP2989692A patent/JPH05192190A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5714357A (en) * | 1993-02-03 | 1998-02-03 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for producing optically active α-hydroxycarboxylic acid having phenyl group |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |