JPH057494A - 複素環化合物のメチル基の微生物的酸化方法 - Google Patents

複素環化合物のメチル基の微生物的酸化方法

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JPH057494A
JPH057494A JP3018999A JP1899991A JPH057494A JP H057494 A JPH057494 A JP H057494A JP 3018999 A JP3018999 A JP 3018999A JP 1899991 A JP1899991 A JP 1899991A JP H057494 A JPH057494 A JP H057494A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 芳香族5員または6員環の複素環化合物のメ
チル基を、容易にかつ一段階で微生物的に酸化する方法
を提供すること。 【構成】 芳香族5員または6員環の複素環化合物のメ
チル基を微生物酸化して対応するカルボン酸にするに当
り、基質として、酸化すべきメチル基の隣接炭素に置換
基をもたない複素環化合物を用いる。 複素環化合物の
変換反応は、シュードモナス属の微生物であって、トル
エン、キシレンまたはサイメンと前もって酵素を誘導し
たものを用いて行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、芳香族5員または6員環の複素
環に結合したメチル基の微生物的な酸化により、対応す
るカルボン酸を製造する新規な方法に関し、とくに、酸
化すべきメチル基の隣接炭素に置換基を有しない複素環
化合物のメチル基の微生物的酸化方法に関する。 この
ような複素環化合物は、酵素の導入前にトルエン、キシ
レンまたはサイメンを用いたシュードモナスPseu
dmonas)属の微生物の転化を行なうための基質と
して使用される。
【0002】これらの複素環カルボン酸は、たとえば医
薬品製造の重要な中間体である。具体例として、ニコチ
ン酸(3−ピリジンカルボン酸)はニコチン酸アミドの
重要な製造中間体であり、これからビタミンB群を製造
するとともに、人と家畜の栄養上重要な意味をもつ(U
llman,19巻,1980,603頁)。
【0003】2−ピラジンカルボン酸は、たとえば結核
治療薬であるピラジンアミド(2−ピラジンカルボン酸
アミド)の重要な中間体である(Romps Chem
ieLexikon,5巻,1987)。 4−チアゾ
ールカルボン酸は、高活性抗寄生虫剤(駆虫薬)である
チアベンダゾールの製造に使用されるほか、たとえばカ
ムベンダゾール(Cambendazol)のような他
の新規な抗寄生虫剤の原料となる(Ullmann,2
3巻,1980,46頁)。 2−チオフェンカルボン
酸は、抗アレルギー性作用を示す(Ullmann,2
3巻,1980,219頁)。
【0004】メチル基の酸化に関する研究は、従来、芳
香族炭化水素について綿密に行なわれて来た。
【0005】メチル化芳香族化合物の微生物的酸化によ
るカルボン酸の製造については、レイモンドと共同研究
者の研究論文に詳述されている(Raymondet
al., Process Biochem.,1969,
71〜74頁)。
【0006】US−PS第3383289号明細書に
は、芳香族炭化水素のメチル基をノカルディアNoc
ardia)属のグラム陽性微生物種を用いて、生化学
的に酸化する方法が記載されている。
【0007】この方法の欠点は、芳香族炭化水素のメチ
ル基の酸化に際し、ベンゼン環が開裂して対応するカル
ボン酸になることである。
【0008】シュードモナス・プチダputida
ATCC33015を用いて、トルエンのメチル基を三
段階で生化学的に酸化し安息香酸とすることが知られて
いる。 トルエン−モノキシゲナーゼの作用により最初
にベンジルアルコールが生成し、次いで二段階でアルコ
ール−およびアルデヒドハイドロゲナーゼの触媒作用に
より、これが酸に転化される。
【0009】これらの種では、プラスミドpWWOにキ
シレン解構用酵素を導入する(kodieren)Xy
l遺伝子とともに、このXyl遺伝子を調節する遺伝子
が存在する。 このような原型的なTol−プラスミド
は、従来は分子生物学の分野で精力的に研究されて来た
(Harayama et al., J.Bacter
iol.171,1989,5048〜5055頁;
Burlage etal., Appl.Enviro
n Microbiol.55,1989,1323〜
1328頁)。
【0010】また、文献によれば、N−複素環化合物の
メチル基を微生物的に酸化することが知られている。
SU−PS417468には、2−メチルピリジンを、
ノカルディア属のグラム陽性微生物を用いて、対応する
酸に酸化することが記載されている。
【0011】SU−PS228688には、3−メチル
ピリジンをミコバクテリア属(Mycobacteri
um)のグラム陽性微生物を用いてニコチン酸とする、
微生物的製造方法が記載されている。 同じくSU−P
S302341には、ノカルディア属のグラム陽性微生
物を用いたニコチン酸の製造方法が記載されている。
【0012】グラム陽性バクテリアを用いたN複素環の
メチル基の酸化には、次のような欠点がある。すなわ
ち、アルカン利用バクテリアでは、生物変換を行なわせ
るために、アルカンと被酸化物質との混合比を厳密に調
整しなければならず、アルカンが存在しないと生物変換
は行なわれない。 言い換えると、基質の変換の際に
も、誘導のためにアルカンを存在させなければならな
い。 グラム陽性バクテリアのノカルディアとグラム陰
性のシュードモナスの比較研究の結果、ノカルディア
場合は、ドデカン、3−メチルピリジン等のアルカンが
存在しても、ニコチン酸への酸化は行なわれないことが
明らかとなった。
【0013】また、US−PS4859592には、
ュードモナス・プチダを用いたピコリン酸の製造方法が
記載されている。 これは、アルキル化芳香族炭化水素
を第一段階で分子状酵素の存在下、ジオキシゲナーゼに
より2−ヒドロキシムコン酸セミアルデヒドとし、これ
を第二段階でアンモニアまたは第一級アミンを用いて2
−ピコリン酸に転化する方法である。
【0014】この方法の欠点は、第二段階の2−ヒドロ
キシムコン酸セミアルデヒドとアンモニアとの反応のは
じめに、対応するピコリン酸が生成してしまうことであ
る。本発明の課題は、上記の欠点を解消し、メチル基を
容易かつ一段で微生物的に酸化して、対応する酸を良好
な収率および純度で分離することができ、しかも芳香族
複素環の開裂が生じない方法を提供することにある。
【0015】もう一つの課題は、いったん酵素誘導が開
始したら、誘導に使用した化合物が基質の反応時にはも
はや存在する必要がなく、したがって反応が酵素誘導体
の量には依存しない方法を提供するにある。
【0016】上記の課題は、請求項1に記載の方法によ
り達成される。
【0017】すなわち、本発明は、酸化すべきメチル基
の隣接炭素原子に置換基をもたない芳香族5員または6
員環の複素環化合物のメチル基を微生物的に酸化して対
応するカルボン酸とする方法であって、反応用の基質と
してメチル化した複素環化合物を用い、反応を、シュー
ドモナス属の微生物であってトルエン、キシレンまたは
サイメンを用いて前もってその酵素を導入しておいたも
のを使用して行なうことを特徴とする。
【0018】反応は、トルエン、キシレンまたはサイメ
ンを用いたシュードモナス・プチダ種の微生物を用いて
行なうのが好ましい。
【0019】とくに好ましいのは、標識ATCC330
15またはその活性突然変異種のシュードモナス・プチ
の微生物種とキシレンの組み合わせ、または標識DS
M5709またはその活性突然変異種のシュードモナス
・プチダの微生物種とサイメンの組み合わせである。
さらに好ましいのは、シュードモナス・プチダATCC
33105である。
【0020】微生物種シュードモナス・プチダ(DSM
5709)は、1989年12月22日にNo.DSM5
709として、ドイツ微生物協会(DSM)と細胞培養
GmbH(Masheroderweg 1b,330
0 Braunschweig,BRD)に寄託されて
いる。
【0021】標識ATCC33015の微生物種シュー
ドモナス・プチダは、American Type C
ulture Collection(12301 P
arklawn Drive Rockville,M
aryland 20852,アメリカ)にNo.ATC
C33015として寄託されている。
【0022】酵素誘導は、微生物の炭素源およびエネル
ギー源として使用される化合物、たとえばp−キシレ
ン、m−キシレン、p−サイメン、m−サイメンやトル
エンを用いて行なうことができ、また、炭素源およびエ
ネルギー源として作用しない化合物、たとえばモノ置換
およびジ置換されたメチル−,エチル−およびクロロ−
トルエン、ベンジルアルコールやp−クロロベンズアル
デヒドを用いて行なうこともできる。 これらの化合物
を芳香族炭化水素の解構用酵素誘導体として使用するこ
とが、すでに知られている(Abril M.−A.e
t al.,J.Bacteriol.,Vol.17
1,1989,p.6782−6789)。酵素誘導
は、p−キシレン、m−キシレン、2−クロロトルエン
または2−ブロモトルエンを用いて行なうことが好まし
い。
【0023】誘導に用いた化合物は、基質の反応の間存
在することはもちろんかまわないが、基質の反応前に供
給を停止してもよい。
【0024】誘導体の濃度は、通常反応に必要な酵素の
最小抑止濃度よりも低くなるように選択する。
【0025】好ましいのは、各方法の実施後に、誘導に
使用した化合物の供給を基質の反応中は停止するか、ま
たは細胞を遠心分離してその活力を殺ぐことである。
【0026】上記の各微生物種は、通常単一の炭素源お
よびエネルギー源として、p−キシレン、m−キシレ
ン、p−サイメン、m−サイメンまたはトルエンを用い
た無機培地(Kulla et al., Arch.M
icrobiol 135,1983,p.1〜7)、
複合培地(“Nutrient Broth No.
2”Oxoid Ltd.,GB)または最小培地(Mi
nimalmedium)中で成長する。 これらの培
地の組成は、表3に示した。 成長基質の供給は、クラ
ウスおよびヴァルカー(Claus and Walk
er,J.Gen.Microbiol.36,196
4,p.107〜122)の記載に従ってガス状で供給
し、供給速度0.5V/分とする。
【0027】基質の添加前に、培地中の細胞の650nm
における光学密度(吸光度)が1〜200、好ましくは
5〜100となるようにする。
【0028】反応は、培地中の基質濃度が20%(w/v)
を超えないように、基質を一回に、または連続的に添加
して行なう。 基質の添加は、培地中の基質濃度が5%
(w/v)を超えないようにすることが好ましい。
【0029】また、基質の添加は、各方法の実施に際し
て酵素誘導体と同時に、たとえば酵素誘導体と基質の混
合物を添加するようにしてもよい。
【0030】反応は、pH4〜11、好ましくは6〜1
0の範囲で行う。
【0031】反応は、通常15〜50℃、好ましくは2
5〜40℃の温度で行う。
【0032】反応は、通常1〜24時間で終了する。
【0033】反応に用いる基質としては、メチル化した
芳香族5員環の複素環化合物であって、酸素、窒素、イ
オウから選ばれた1種または2種以上のヘテロ原子を含
むものが使用される。 その具体例を挙げると、メチル
化したチオフェン、フラン、ピロール、チアゾール、ピ
ラゾールまたはイミダゾールなどであり、酸化すべきメ
チル基の隣接炭素に置換基をもたないものである。 好
ましいのは、フラン、チオフェン、ピロールおよびチオ
ゾールである。 とくに、5員環複素環化合物として
は、3,5−ジメチルピラゾール、5−メチルチアゾー
ル、4−メチルチアゾール、2,5−ジメチルチオフェ
ン、2−メチルチオフェン、3−メチルチオフェン、
2,5−ジメチルフランおよび2,5−ジメチルピロー
ルが用いられる。
【0034】ヘテロ原子として、1個または2個以上の
窒素を有するメチル化した芳香族6員環の複素環化合物
も、反応に使用される。 その具体例は、メチル化した
ピリジン、ピリミジン、ピラジンまたはピリダジンであ
って、酸化すべきメチル基の隣接炭素に置換基を有しな
いものである。 とくに、2−メチルピリジン、3−メ
チルピリジン、4−メチルピリジン、2,5−ジメチル
ピリジン、2,4−ジメチルピリジン、6−クロロ−3
−メチルピリジン、2−クロロ−3−エチル−6−メチ
ル−ピリジン、4,6−ジメチルピリミジン、2−メチ
ルピラジン、2,5−ジメチルピラジン、2,6−ジメ
チルピラジン、2,3,5−トリメチルピラジンおよび
2−クロロ−3,6−ジメチルピラジン等のピリジン
類、ピラジン類およびピリミジン類が好ましい。
【0035】図1に、本発明方法の好ましい実施装置を
示す。
【0036】この実施装置によれば、酵素誘導体および
(または)基質としてのメチル化複素環化合物はバイオ
リアクター2に供給され、その供給量はバイオリアクタ
ー2の排気3中の酵素誘導体の濃度によって調節され
る。
【0037】排気3中の酵素誘導体の濃度は、測定装置
4により測定する。
【0038】酵素誘導体の濃度の測定装置としては、た
とえば紫外線光度計、ガスクロマトグラフィーまたはガ
スクロマトグラフィーと質量分析計とを組み合わせたも
のを使用することができる。
【0039】測定装置4には制御装置5を設けて、酵素
誘導体および(または)メチル化複素環化合物の供給量
をポンプ1で調節し、バイオリアクター2への供給を行
なうようにするのが好ましい。
【0040】測定装置4と制御装置5との連結により、
酵素誘導体および(または)メチル化複素環化合物の供
給が制御される。 排気3中の酵素誘導体の濃度を一定
に保つように制御するのが好ましい。
【0041】排気3中の酵素誘導体の濃度は、排気1リ
ットル中0.001〜10ミリモル、好ましくは0.0
1〜3ミリモルとする。
【0042】酵素誘導体および(または)基質としての
メチル化複素環化合物は、混合してバイオリアクター2
に供給することが好ましい。
【0043】酵素誘導体と基質との比は、5:1ないし
3:1とする。
【0044】この実施装置では、酵素誘導体および(ま
たは)メチル化複素環化合物は、バイオリアクター2へ
の通気により行なうのが好ましい。
【0045】図2は、本発明方法の最良の実施形態で得
られた生物変換の結果を示す。
【0046】反応後、対応する酸を既知の方法と操作に
より、たとえば誘起溶媒による抽出や、複素環カルボン
酸のアルカリ塩の場合には細胞を分離した培地の濃縮に
より、分離することができる。
【0047】複素環カルボン酸のアルカリ塩は、たとえ
ば培地のpH値調節用に添加する水酸化アルカリによっ
て生成する。
【0048】本発明によれば、芳香族5員または6員環
の複素環化合物のメチル基を、容易にかつ一段階で微生
物酸化して、対応するカルボン酸を良好な収率と純度で
分離することができる。
【0049】本発明方法のもう一つの利点は、芳香族複
素環の開裂が起こらず、反応速度が酵素誘導体の量に依
存しないことである。
【0050】〔実施例1〕 5−メチル−2−ピラジンカルボン酸シュードモナス・プチダ ATCC33015をpH7.
0、温度30℃の発酵槽中で、複合培地(100ml)
「ニュ−トリエント・ブロス(NutrientBro
th) No.2」(オキソイド(Oxoid) リミ
テッド、イギリス)を使用して培養した。 その際、酵
素誘導体であるp−キシレンを、クラウス(Clau
s)およびヴァルカ−(Walker)(J.Gen.
Microbiol.36,1964,p.107〜1
22)の記載に従って、気相濃度1ミリモル/Lで供給
した。
【0051】次いで、この細胞を2回、無機培地(クラ
(Kulla)ら,Arch.Microbiol.1
35,1983,p.1〜7)で培養し、光学密度を無
機培地100ml中650nmで10とした。 この細胞懸
濁液に1ミリモルの2,5−ジメチルピラジンを添加し
た。 これは、100ml中での基質濃度0.108%(w
/v) に相当する。 30℃で4時間、酵素誘導体が存在
しない状態で反応させた後、0.9ミリモルの5−メチ
ル−2−ピラジンカルボン酸が得られた。 これは、
2,5−ジメチルピラジンに対して90%の収率であっ
た。
【0052】〔実施例2〕実施例1と同様にして、酵素
誘導体として次の化合物を用いて行なった。 それぞれ
の濃度を表1に示した。
【0053】
【表1】 収 率 % 酵素誘導体 濃 度 基質量(1ミリモル 5−メチル− (モル/100 /100ml培地、 2−ピラジン ml培地) 0.108%(w/v)対応)−カルボン酸 o−キシレン 0.1ミリモル 2,5−ジメチルピラジン 90 m−キシレン 0.1ミリモル 2,5−ジメチルピラジン 90 2−クロロトルエン 0.1ミリモル 2,5−ジメチルピラジン 90 2−ブロモトルエン 0.1ミリモル 2,5−ジメチルピラジン 90
【0054】〔実施例3〕実施例1に対応して、炭素源
およびエネルギー源としてp−キシレンを用いた無機培
地(クラら,Arch.Microbiol.135,
1983,p.1〜7)でシュードモナス・プチダAT
CC33105を培養した。 光学密度10としたこの
細胞懸濁液(100ml)に、濃度0.108%(w/v)に
相当する1ミリモルの2,5−ジメチルピラジンを添加
した。 基質の反応中、p−キシレンの供給を停止し
た。 この条件により、1ミリモルの2,5−ジメチル
ピラジンから、反応時間4時間で、90%の収率に相当
する0.9ミリモルの5−メチル−2−ピラジンカルボ
ン酸が得られた。
【0055】〔実施例4〕実施例3と同様にして、それ
ぞれ炭素源およびエネルギー源としてp−サイメンを用
いて、シュードモナス・プチダDSM5709を培養し
た。 16時間後に、収率50%に相当する0.5ミリ
モルの5−メチル−2−ピラジンカルボン酸が得られ
た。
【0056】〔実施例5〜28〕実施例3と同様にし
て、100mlの細胞懸濁液に1ミリモルの基質を加えて
反応を行ない、得られた結果を表2に示した。
【0057】
【表2】 基質濃度 反応 実施例 基 質 〔%(w/v)、 時間 目的生成物 収率 培養培地中〕 (hr) (%) 5 2−メチルピラジン 0.049 16 2−ピラジンカ 30 ルボン酸 6 2,5−ジメチル− 0.108 4 2−メチル−5 90 ピラジン −ピラジンカル ボン酸 7 2,6−ジメチル− 0.108 4 2−メチル−6 90 ピラジン −ピラジンカル ボン酸 8 2,3,5−トリメ 0.122 16 2,3−ジメチ 50 チルピラジン ル−5−ピラジ ンカルボン酸 9 2−クロロ−3,6 0.142 16 2−クロロ−3 90 −ジメチルピラジン −メチル−6− ピラジンカルボ ン酸 10 2−メチルピリジン 0.093 16 2−ピリジン 90 カルボン酸 11 3−メチルピリジン 0.093 16 3−ピリジン 50 カルボン酸 12 4−メチルピリジン 0.093 16 4−ピリジン 30 カルボン酸 13 2,6−ジメチルピ 0.107 16 6−メチル−2 80 リジン −ピリジンカル ボン酸 14 2,5−ジメチルピ 0.107 16 5−メチル−2 40 リジン −ピリジンカル ボン酸 15 2,4−ジメチルピ 0.107 16 4−メチル−2 40 リジン −ピリジンカル ボン酸 16 3,5−ジメチルピ 0.107 16 6−クロロ−3 90 リジン −ピリジンカル ボン酸 17 6−クロロ−2−メ 0.128 16 6−クロロ−2 90 チルピリジン −ピリジンカル ボン酸 18 6−クロロ−3−メ 0.128 16 6−クロロ−3 90 チルピリジン −ピリジンカル ボン酸 19 2−クロロ−3−エ 0.157 16 2−クロロ−3 10 チル−6−メチルピ −エチル−6− リジン ピリジンカルボ ン酸 20 4,6−ジメチルピ 0.108 16 6−メチル−4 20 リミジン −ピリミジン− カルボン酸 21 3,5−ジメチルピ 0.096 16 5−メチル−3 80 ラゾール −ピラジール− カルボン酸 22 5−メチルチアゾー 0.099 16 5−チアゾール 80 ル カルボン酸 23 4−メチルチアゾー 0.099 16 4−チアゾール 80 ル カルボン酸 24 2,5−ジメチルチ 0.112 16 5−メチル−2 90 オフェン −チオフェンカ ルボン酸 25 2−メチルチオフェ 0.098 16 2−チオフェン 90 ン カルボン酸 26 3−メチルチオフェ 0.098 16 3−チオフェン 90 ン カルボン酸 27 2,5−ジメチル 0.096 16 5−メチル−2 40 フラン −フランカルボ ン酸 28 2,5−ジメチル 0.095 16 5−メチル−2 40 ピロール −ピロール カルボン酸
【0058】〔実施例5〕 5−メチル−2−ピラジンカルボン酸の製造 20リットルのバイオリアクター2(作業容量15リッ
トル、図1参照)を用いて、シュードモナス・プチダ
TCC33015を培養した。
【0059】温度を30℃、pHを水酸化カリウムの添
加により7に保持した。ガスの吹込速度は毎分20リッ
トルとした。 成長基質として、p−キシレン4部(v/
v)と2,5−ジメチルピラジン1部の混合物を用いた。
この混合物をバイオリアクター2に、ポンプ1で供給
した。 成長基質の添加は、バイオリアクター排気3の
キシレン−測定装置4を制御装置5と連結させて行なっ
た。 この制御装置5により排気3中のキシレン濃度を
0.2ミリモル/lの一定値に保った(図1参照)。
【0060】生物変換反応の停止は、成長がもはや認め
られなくなった時点で行なった。図2はその結果を示し
たものである。
【0061】図2の曲線Aは、650nmにおける光学密
度(吸光度)を示す。
【0062】同じく曲線Bは、2,5−ジメチルピラジ
ンの濃度(g/l)を示す。 曲線Cは、5−メチル−
2−ピラジンカルボン酸のカリウム塩の濃度(g/l)
を示す。
【0063】この実験では、5−メチル−2−ピラジン
カルボン酸の濃度は38g/lに達した。
【0064】
【表3】培地組成 MgCl2・6H2O 0.8 g/l CaCl2 0.16g/l (NH4)SO4 2 g/l NH4Cl 5 g/l Na2SO4 0.25g/l KH2SO4 0.4 g/l Na2HPO4 0.9 g/l トレーサ元素 1 ml/l FeEDTA 15 ml/lトレーサ元素溶液の組成 KOH 15 g/l EDTANa2・2H2O 10 g/l ZNSO4・7H2O 9 g/l MnCl2・4H2O 4 g/l H3BO3 2.7 g/l CoCl2・6H2O 1.8 g/l CuCl2・2H2O 1.5 g/l NiCl2・6H2O 0.18g/l Na2MoO4・2H2O 0.2g/lFeEDTAの組成 EDTANa2・2H2O 5 g/l FeSo4・7H2O 2 g/l
【0065】〔比較例〕 a)シュードモナス・プチダ33015 3−メチルピリジンの生物変換を実施例3に従ってシュ
ードモナス・プチダATCC33015を用いて1ミリ
モルの3−メチルピリジンで行なった。8時間の反応
後、0.25ミリモルのニコチン酸が得られた。 これ
は使用した3−メチルピリジン基準で収率25%に相当
する。
【0066】b)ロードコッカス・ロードコラス(Rh
odccocus rhodochrous)または
カルディア ロードコッカス・ロードコラス を、炭素源およびエネル
ギー源としてドデカンを用い、実施例3と同じ無機培地
で培養した。 次いで、同じ培地でドデカンなしに成長
させた。 この細胞懸濁液(100ml)の光学密度を、
650nmにおいて10として、次の化合物を容れた三
つのフラスコに添加した。 a)3−メチルピリジン1ミリモル、b)3−メチルピ
リジン1ミリモルとドデカン0.055ミリモル、c)
3−メチルピリジン1ミリモルとドデカン5.5ミリモ
【0067】30℃で8時間培養したが、ニコチン酸の
生成は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法を実施する装置の説明図であ
る。
【図2】 本発明の実施例で得られた生物変換の結果を
示すグラフである(実施例5)。
【符号の説明】
1 ポンプ 2 バイオリアクター 3 排気 4 測定装置 5 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:40)

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化すべきメチル基の隣接炭素原子に置
    換基をもたない芳香族5員または6員環の複素環化合物
    のメチル基を微生物的に酸化して対応するカルボン酸に
    転化する方法であって、反応用の基質としてメチル化し
    た複素環化合物を用い、転化反応を、シュードモナス
    の微生物であってトルエン、キシレンまたはサイメンを
    用いてあらかじめその酵素を誘導しておいたものを使用
    して行なうことを特徴とする酸化方法。
  2. 【請求項2】 酵素の誘導を、微生物に炭素源およびエ
    ネルギー源として作用する化合物を用いて行なうか、ま
    たは微生物に炭素源およびエネルギー源として作用しな
    い化合物を用いて行なう請求項1の酸化方法。
  3. 【請求項3】 トルエン、キシレンまたはサイメンを用
    いたシュードモナス・プチダ種の微生物により反応を行
    なう請求項1または2の酸化方法。
  4. 【請求項4】 反応を、キシレンと、標識ATCC33
    015のシュードモ ナス・プチダまたはその活性突然変
    異した微生物種とを用いて行なう請求項1ないし3のい
    ずれかの酸化方法。
  5. 【請求項5】 反応を、サイメンと、標識DSM570
    9のシュードモナス・プチダまたはその活性突然変異し
    た微生物種とを用いて行なう請求項1ないし3のいずれ
    かの酸化方法。
  6. 【請求項6】 培地中の基質濃度が20%(w/v) を超え
    ないように基質の添加を1回または連続的に行なって反
    応させる請求項1ないし5のいずれかの酸化方法。
  7. 【請求項7】 反応をpH4〜11で行なう請求項1な
    いし6のいずれかの酸化方法。
  8. 【請求項8】 反応を15〜50℃の温度で行なう請求
    項1ないし7のいずれかの酸化方法。
  9. 【請求項9】 基質として、酸素、窒素およびイオウか
    ら選ばれた1個または2個以上のヘテロ原子を有する、
    メチル化した芳香族5員環の複素環化合物を用いて反応
    を行なう請求項1ないし8のいずれかの酸化方法。
  10. 【請求項10】 基質として、メチル化したチオフェ
    ン、フラン、ピロール、チアゾール、ピラゾールまたは
    イミダゾールを用いて反応を行なう請求項9の酸化方
    法。
  11. 【請求項11】 基質として、1個または2個以上の窒
    素をヘテロ原子として含む、メチル化した芳香族6員環
    の複素環化合物を用いて反応を行なう請求項1ないし8
    のいずれかの酸化方法。
  12. 【請求項12】 基質として、メチル化したピリジン、
    ピリミジン、ピラジンまたはピリダジンを用いて反応を
    行なう請求項11の酸化方法。
  13. 【請求項13】 酵素誘導体および(または)基質とし
    てメチル化した複素環化合物をバイオリアクター2に供
    給する際に、バイオリアクター2の排気3中の酵素誘導
    体の濃度に関してその供給量を制御する請求項1ないし
    12のいずれかの酸化方法。
  14. 【請求項14】 排気3中の酵素誘導体の濃度を測定装
    置4で測定し、酵素誘導体および(または)メチル化し
    た複素環化合物の供給量を、測定装置4と連結した制御
    装置5で制御する請求項13の酸化方法。
  15. 【請求項15】 排気3中の酵素誘導体の濃度を、排気
    1リットル当り0.001〜10ミリモルの間で一定に
    保つように制御して行なう請求項13または14の酸化
    方法。
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