JPH10304894A - 光学活性２−ヒドロキシカルボン酸エステル系化合物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学活性２−ヒドロキシカルボン酸エステル化
合物を容易に回収でき、しかも大量に収率良く製造でき
る方法を提供する。 【解決手段】（Ｒ）−体及び（Ｓ）−体を含む２−ヒド
ロキシカルボン酸エステル系化合物のラセミ混合物を実
質的に水に不溶性もしくは難溶性の有機溶剤に溶解して
なる有機溶液と、上記（Ｒ）−体又は（Ｓ）−体のどち
らか一方の光学異性体を選択的に分解できる微生物を該
微生物の栄養源を含む親水性固定化担体に付着固定化さ
せてなる固定化菌体とを接触させることにより、上記
（Ｒ）−体又は（Ｓ）−体の光学異性体を選択的に分解
させ、次いで分解させない残りの上記（Ｒ）−体又は
（Ｓ）−体の光学異性体を分離採取することを特徴とす
る光学活性２−ヒドロキシカルボン酸エステル系化合物
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種医薬農薬の合
成中間体として極めて有用な、光学活性２−ヒドロキシ
カルボン酸エステル系化合物の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、光学活性２−ヒドロキシカルボン酸エステル系化合
物の製造方法として、対応するケトエステルを微生物菌
体や微生物由来の酵素を利用して不斉還元する方法
（特開平２−１６９８７２号公報、特開平２−３９８９
３号公報、特開平３−１５１８７２号公報、特開平４−
３３５８８６号公報）やラセミ体の２−ヒドロキシカル
ボン酸エステル系化合物を微生物由来のリパーゼを用い
て立体選択的に加水分解する方法（特開平１−２２５４
９９号公報、特開平１−２８１０９８号公報）などが知
られている。

【０００３】しかしながら、これらの方法では高価な酵
素や補酵素を使用すること、大量の微生物菌体を必要と
すること及び生成物の分離精製が煩雑であること等の問
題点があった。

【０００４】このため、経済的に優れ、かつ、簡便な手
段で光学活性２−ヒドロキシカルボン酸エステル系化合
物を得る方法の確立が望まれていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、水に不
溶性もしくは難溶性の有機溶剤に溶解した２−ヒドロキ
シカルボン酸エステル系化合物を親水性固定化担体に特
定の菌を担持させた固定化菌体と接触させことにより、
経済的に優れ、かつ、簡便な方法で、光学活性２−ヒド
ロ キシカルボン酸エステル系化合物が得られることを
見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】即ち、本発明は、下記一般式（Ｉ）

【０００７】

【化２】

【０００８】（式中、Ｒ１はフェニル基またはメチル基
を示し、Ｒ２はハロゲンで置換されてもよいアルキル基
を示し、ｎは１〜６の整数を示す。）で表される（Ｒ）
−体及び（Ｓ）−体を含む２−ヒドロキシカルボン酸エ
ステル系化合物を実質的に水に不溶性もしくは難溶性の
有機溶剤に溶解してなる有機溶液と、上記（Ｒ）−体又
は（Ｓ）−体のどちらか一方の光学異性体を選択的に分
解できる微生物を該微生物の栄養源を含む親水性固定化
担体に付着固定化させてなる固定化菌体とを接触させる
ことにより、上記（Ｒ）−体又は（Ｓ）−体の光学異性
体を選択的に分解させ、次いで分解させない残りの上記
（Ｒ）−体又は（Ｓ）−体の光学異性体を分離採取する
ことを特徴とする光学活性２−ヒドロキシカルボン酸エ
ステル系化合物の製造方法に関する。

【０００９】本発明の方法によれば、特に、水に不溶性
もしくは難溶性の有機溶剤に溶解した２−ヒドロキシカ
ルボン酸エステル系化合物を親水性固定化担体に特定の
菌を担持させた固定化菌体と接触させることにより、微
生物菌体に対する２−ヒドロキシカルボン酸エステル系
化合物の毒性を回避することができるとともに、少量の
菌体で効率良く反応が行えるので菌体を多量に培養する
必要がないといった特徴がある。

【００１０】また、基質である２−ヒドロキシカルボン
酸エステル系化合物は有機溶媒に可溶であるため、静置
条件下でも反応速度が速く、収率良く（Ｒ）−体又は
（Ｓ）−体の２−ヒドロキシカルボン酸エステル系化合
物が得られる。しかも反応終了後は有機溶媒相を回収
し、適当な方法、例えば、カラムクロマトグラフィー等
により容易に精製することが出来る。

【００１１】以下、本発明の方法についてさらに詳細に
説明する。

【００１２】本発明方法で使用する固定化担体は、内部
に水を含むことができる親水性のものであって、かつ担
体に含浸され、もしくは担体と接触している栄養源を含
む水性媒体を、有機溶媒相との界面に存在する微生物に
供給することが出来るものであれば、特に制限なしに従
来から公知のものを選択して使用することが可能であ
る。

【００１３】固定化担体の具体例としては、例えば、ア
ルギン酸、カラーギナン、デンプンマトリクス、寒天、
セルロース等の天然高分子；ポリビニルアルコール、
ウレタンポリマー、ポリアクリルアミド、ポリアクリル
酸等の合成高分子；泡ガラスやシリカゲルなどの無機物
などが挙げられる。

【００１４】これら固定化担体の形状には特に制限がな
く、繊維状、膜状、粒状など任意の形状に成形されてい
ることができ、また、布、不織布、紙、板、ボール紙な
どに成型したものであっても良い。

【００１５】本発明で使用する微生物は、２−ヒドロキ
シカルボン酸エステル系化合物を立体選択的に分解する
能力を有するものであれば、特に制限なく従来から公知
のものを用いることが出来る。該微生物の代表的な属類
としては、例えば、ピシア属、クリプトコッカス属、フ
ェロミセス属、ハンゼヌラ属、クロエッケラ属、ブレタ
ノミセス属、ロデロミセス属、ジゴサッカラミセス属、
クリベロミセス属、イサチェンキア属、オクトスポロミ
セス属、ビッケルハミエラ属、カンジダ属、ロドトルラ
属、サッカロミセス属、ミコジマ属、ヴィリオプシス
属、デッケラ属、アセトバクター属、アルカリゲナス
属、アリスロバクター属、バチルス属、ブレタノミセス
属、クロモバクテリウム属、デボシア属、グルコ ノバ
クター属、ロイコノストック属、マイクロバクテリウム
属、ピメロバクター属、シュードモナス属、ロドコッカ
ス属などを挙げることが出来る。これらの微生物の具体
例としては、例えば、発明者が土壌より分離したシュー
ドモナス属の細菌ＫＰＹ−３００−０１ 等を挙げるこ
とが出来る。

【００１６】該微生物の担体への付着固定化は、例え
ば、栄養源を含む水性媒体をあらかじめ含ませた担体に
菌体分散液を塗布するか、担体を菌体培養液中に浸漬し
たあと担体に栄養源を含む水性媒体を供給するなどした
のち、付着した微生物菌体を増殖させて担体上に菌体相
を形成させることにより行うことが出来る。このような
方法は、微生物が担体表面に強固に付着することによ
り、得られた固定化菌体相は担体から剥離する恐れがな
いといった利点がある。上記培養において使用しうる微
生物の栄養源としては、使用菌体の種類に応じてその菌
体に最適のものを選択することが出来る。

【００１７】栄養源の具体例としては、例えば、グルコ
ースなどの炭素源、尿素などの窒素源、硫酸マグネシウ
ムなどの微量金属塩、酵母エキス などの微量栄養源な
どからなる一般的なものを用いることが出来る。

【００１８】培養は一般的に、恒温槽、インキュベータ
ーなどの培養装置中で行うことが出来る。場合によって
は、さらに栄養源を含む水性媒体を加えた反応容器中で
温度調節しながら行っても良い。培養温度、培養時間は
使用する微生物の種類に応じて最適の条件を選択するこ
とが出来る。基質としての２−ヒドロキシカルボン酸エ
ステル系化合物は、実質的に水に不溶性ないし難溶性の
有機溶媒に溶解した溶液の形で、上記培養の初期から添
加しても良く、または微生物が十分に増殖して菌体固定
化相を形成したのちに添加しても良い。あるいは培養初
期から固定化菌体相形成までの任意の時点で加えても良
い。２ーヒドロキシカルボン酸エステル系化合物は微生
物に対して強い毒性を発現する場合が多いため、一般的
には菌体相が十分に成長してから添加する方が好まし
い。２−ヒドロキシカルボン酸エステル系化合物の有機
溶媒溶液の濃度は、使用する微生物に対する毒性および
該有機溶媒に対する2-ヒドロキシカルボン酸エステル系
化合物の溶解度に基づいて適宜決定することが出来る
が、通常、約０．１〜１０重量％、好ましくは約１〜５
重量％の範囲である。２−ヒドロキシカルボン酸エステ
ル系化合物を溶解させるための上記した有機溶媒として
は、２−ヒドロキシカルボン酸エステル系化合物を高濃
度で溶解させることができ、かつ、担体上で増殖する微
生物に対して実質的に毒性を発現しないものが好まし
い。有機溶剤としては、例えば、デカンなどの長鎖アル
カン類、フタル酸ジブチルなどのエステル類、ノルマル
ヘキシルエーテルなどの長鎖エーテル類など特開平５−
９１８７８号公報に記載されている有機溶媒が挙げられ
る。本発明の方法は、例えば、特開平５−９１８７８号
公報に記載の方法に従い、栄養源を含む水性媒体を含浸
保持する微生物固定化担体を、２−ヒドロキシカルボン
酸エステル系化合物を溶解させた有機溶媒溶液と接触さ
せた状態で培養することにより行うことが出来る。培養
は静置培養、振とう培養または撹拌培養により行うこと
が出来る。その培養条件は、使用する微生物の種類によ
って異なるが、一般的には、培養温度が約２０〜４０
℃、好ましくは約２５〜３５℃、栄養源を含む水性媒体
のｐＨが約５〜約８、好ましくは約６〜約７、そして培
養時間が約６〜約２４０時間とするのが適当である。反
応終了後、有機溶媒相を回収、濃縮し、例えば、クロマ
トグラフィー、減圧蒸留等の方法により、目的とする
（Ｒ）−体又は（Ｓ）−体の２−ヒドロキシカルボン酸
エステル系化合物を単離、精製して製造する事が出来
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
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。なお％表示はすべて重量／容量表示である。 実施例１ ペプトン０．５％、酵母エキス０．３％、麦芽エキス
０．３％、グルコース１％、硫酸マグネシウム０．１％
および寒天１．５％よりなる寒天培地（ｐＨ６）をシャ
ーレに分注し、寒天平板を調製した。得られた寒天平板
（表面積３８．５ｃｍ2）にシュードモナス属の細菌Ｋ
ＰＹ−３００−０１の懸濁液２００μｌをコンラージ棒
を用いて塗沫して１日増殖させたのち、３％の２−ヒド
ロキシ−４−フェニル酪酸エチルを含むデカン（有機溶
媒）８ｍｌを重層し、３０℃で３日間静置培養した。培
養後、有機溶媒相を回収し、カラムクロマトグラフィー
により０．１０ｇの２−ヒドロキシ−４−フェニル酪
酸エチルを単離した。得られた２−ヒドロキシ−４−フ
ェニル酪酸エチルは、収率が４２％で、光学分割カラム
を用いた高速液体クロマトグラフィーでエナンチオ過剰
度を調べたところ９５％ｅ．ｅ．［（Ｒ）−体］であっ
た。 実施例２ 内部容量３リットルの箱形反応槽に反応溶媒のデカンを
１．０リットル注入した。この反応槽に、表面に シュ
ードモナス属の細菌ＫＰＹ−３００−０１を１日増殖さ
せたポリビニルアルコール（ＰＶＡ−５００、関西ペイ
ント製）被覆ろ過板（内部は、ペプトン０．５％、酵母
エキス０．３％、麦芽エキス０．３％、グルコース１
％、および硫酸マグネシウム０．１％ よりなる液体培
地（ｐＨ６）で置換）をステンレス製フレームを用いて
間隔が５ｍｍになるように立てた状態で２０枚充填し
た。その後、反応用原料である２−ヒドロキシ−４−フ
ェニル酪酸エチル３０ｇを反応塔内に注入し、反応槽下
部に設置した撹拌子で５００ｒｐｍで撹拌下、３０℃で
３日間反応を行った。この反応物を経日的にサンプリン
グし、光学分割カラムを使用した高速液体クロマトグラ
フィーにより基質である２−ヒドロキシ−４−フェニル
酪酸エチルの（Ｒ）−体又は（Ｓ）−体の濃度を定量し
たところ、１日目から（Ｓ）−体の減少がみられ、３日
目で（Ｓ）−体はほとんど検出されなくなった。一方、
（Ｒ）-体の減少はほとんど見られなかった。反応終了
後、反応液を反応塔から回収し、カラムクロマトグラフ
ィーにより１２ｇの２−ヒドロキシ−４−フェニル酪酸
エチルを単離した。得られた２−ヒドロキシ−４−フェ
ニル酪酸エチルは、収率が４０％で、光学分割カラムを
用いた高速液体クロマトグラフィーでエナンチオ過剰度
を調べたところ９４％ｅ．ｅ．［（Ｒ）−体］であっ
た。 比較例１ シュードモナス属の細菌ＫＰＹ−３００−０１ をペプ
トン０．５％、酵母エキス０．３％、麦芽エキス０．３
％、グルコース１％、および硫酸マグネシウム０．１％
よりなる液体培地（ｐＨ６、１００ ｍｌ）中で１日培
養したのち、０．５ｇの２−ヒドロキシ−４−フェニル
酪酸エチルを注入し、フラスコ内で振とうしながら、３
０℃で５日間反応を行った。反応終了後、反応液から菌
体を除去したのち、２−ヒドロキシ−４−フェニル酪酸
エチルを酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで
脱水後、カラムクロマトグラフィーにより０．３ｇの２
−ヒドロキシ−４−フェニル酪酸エチルを単離した。

【００２０】得られた２−ヒドロキシ−４−フェニル酪
酸エチルは、収率が６０％で、光学分割カラムを用いた
高速液体クロマトグラフィーでエナンチオ過剰度を調べ
たところ６０％ｅ．ｅ．［（Ｒ）−体］であった。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の方法によれば、光学活性２−ヒドロキシカルボン酸
エステル化合物を容易に回収でき、しかも大量に収率良
く製造することが出来るといった顕著な効果を発揮す
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒ１はフェニル基またはメチル基を示し、Ｒ２
   はハロゲンで置換されてもよいアルキル基を示し、ｎは
   １〜６の整数を示す。）で表される（Ｒ）−体及び
   （Ｓ）−体を含む２−ヒドロキシカルボン酸エステル系
   化合物を実質的に水に不溶性もしくは難溶性の有機溶剤
   に溶解してなる有機溶液と、上記（Ｒ）−体又は（Ｓ）
   −体のどちらか一方の光学異性体を選択的に分解できる
   微生物を該微生物の栄養源を含む親水性固定化担体に付
   着固定化させてなる固定化菌体とを接触させることによ
   り、上記（Ｒ）−体又は（Ｓ）−体の光学異性体を選択
   的に分解させ、次いで分解させない残りの上記（Ｒ）−
   体又は（Ｓ）−体の光学異性体を分離採取することを特
   徴とする光学活性２−ヒドロキシカルボン酸エステル系
   化合物の製造方法。