JPS59154996A - 含フツ素フエニルアラニン誘導体の製造方法 - Google Patents

含フツ素フエニルアラニン誘導体の製造方法

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JPS59154996A
JPS59154996A JP2948483A JP2948483A JPS59154996A JP S59154996 A JPS59154996 A JP S59154996A JP 2948483 A JP2948483 A JP 2948483A JP 2948483 A JP2948483 A JP 2948483A JP S59154996 A JPS59154996 A JP S59154996A
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博己 田中
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正雄 加藤
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内田 啓一
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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】 本発明°は微生物による含フツ素フェニルアラニン誘導
体を製造する方法に関するものでアシ、。
特に特定の含フツ素化合物から微生物を使用して含フツ
素フェニルアラニン誘導体を製造する方法に関するもの
である。
フルオロフェニルアラニンは公知であシ、化学的合成法
で製造しうる化合物である。フルオロフェニルアラニン
は、医薬、農薬、抗菌剤。
試薬、それらの中°間原料等として有用であり、たとえ
ばフェニルアラニンのアミノ酸アナローグ(類似体)と
して生化学分野の試薬として有用であることや微生物変
異株選択用の薬剤として使用しうろことなどが知られて
いる。化学合成法によるフルオロフェニルアラニンの合
成法としてたとえば下記のように、フルオロベンズアル
デヒドからベンゾイルアミノフルオロケイ皮、酸を経て
合成する方法が知られている( Be1−1stθin
s 、  l 、  126B (1973’)  参
照)。
しかし、化学合成で得られるフルオロフェニルアラニン
はラセミ体であって、よシ有用なL体のみを得るにはラ
セミ分割を必要とし、しかもとのラセミ分割は通・常容
易ではない。
本発明者は、フルオロフェニルアラニンなどの含フツ素
フェニルアラニン誘導体を製造す本社方法について検討
した結果、特定の含フツ素化合物を発酵法によシ含フッ
素フェニルアラニン誘導体に変換する方法を見い出した
。本発明はこれを要旨とするものでsb〜即ち、下記式
(I)で表わされる含フツ素化合物を微生物あるいは酵
素によシ下記式[11〕で表わされる光学活性を有する
含フツ素フェニルアラニン誘導体にる含フツ素フェニル
アラニン誘導体の製造方法、である。
フェニルピルビン酸、p−ヒドロキシフェニルピルビン
酸、44−ジヒドロキシフェニルピルビン酸から、微生
物あるいはトランスアミナーゼ等の酵素の作用によシそ
れぞれフェニルアラニン、チPシン、  3.4−ジヒ
ドロキシフ、工二ルアラニンが合成されることは周知で
あシ、との場合グルタミン酸やアスパラギン酸などのア
ミノ酸が主としてアミン基供与体となっている。
フルオロフェニルpピルビン酸などの上記式(1)で表
わされる含フツ素化合物が、対応する7ツ素原子を含ま
な−い化合物と同等の生化学的作用を受けるか否かは従
来検討されたことはなかった。本発明は、上記式CI〕
で表わされる含フツ素化合物は、対応するフッ素原子を
含まない化金物とほぼ同等の生化学的作用を受けること
を見い出し、これを利用して上記式[11)で表わされ
る光学活性を有する含フツ素フェニルアラニン誘導体を
製造しうろことを確認し7た。
式〔■〕で表わされる含フツ素化合物として好1 ましいものは、Yが−C−でかつm−0,n−1〜3の
化合物、およびYが−6−、RがHでかっm−1〜2.
n−1の化合物であ夛;特に。。
m、hるいはp−フルオロフェニルピルビン酸が好まし
い。式[1〕で表わされる化合物は式(1)の対応化合
物であシ、特に。2m、あるいB p −、yルオロフ
ェニルアラニンが好マシい。
この式(II)で表わされる化合物は通常り体である。
式(1)で表わされる含フツ素化合物は化学的合成法で
製造しうる。
本発明において使用しうる微生物としては、式[1)で
表わされる含フツ素化合物に対応するフッ素原子を含ま
ない化合物よシ式[113で表わされる含フツ素フェニ
ルアラニン誘導体に対応するフッ素原子を含まない化合
物を生成する能力のある各種微生物を使用しうる。特に
フェニルピルビン酸からフェニルアラニンを、あるいは
ヒドロキシフェニルピルビン酸からチロシンを生成する
能力のある公知の微生物を使用しうる。具体的には、た
とえば、コリネバクテリウム属、ブレビバクテリウム属
、アルカリ土類金属、シュードモナス属、ノカルディア
属、ペニシリウム属、ムコール属、ミクロコツカス属。
ミクロバクテリウム属、アルスロバクp−属。
アグロバクテリウム属、エッシェリヒア属、バチルス属
、セラチア属、エルビアーなどに属する微生物があシ、
特に実施例に使用したように上記前7者に属するフェニ
ルアラニン生産菌が好ましい。これら微生物の培地には
通常、炭素源、窒素源、および無機塩を必要とする。た
とえば、糖類、デン粉、酢酸、エタノール、その他の炭
素源、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アン
モニウム、尿素、アンチニア。
アミノ酸、その他の窒素源、リン酸塩、カリウム塩、マ
グネシウム塩、鉄塩、その他の無機塩などがある。また
これらに替えて、あるいはこれらの一部として、またに
生長促進剤等として、肉エキス、酵母エキス、麦芽エキ
ス、ビタミン類、その他の有機物を使用することもでき
る。
培養温度は約20〜40℃、培地のpHは約5〜9が適
当である。
本発明の実施において、式[IDで表わされる含フツ素
フェニルアラニン誘導体の製造には、微生物の培養の際
に培地に式(1)で表わされる含フツ素化合物を存在さ
せる方法、培養した微生物を分離し、分離した微生物を
式〔IDで表わされる含フツ素化合物に作用式せる方法
、トランスアミテーゼなどの酵素を分離しこの酵素を式
〔IDで表わされる含フツ素化合物に作用させる方法な
どを採用しうる。これらの方法において、式[1)で表
わされる含フツ素化合物とともにアミノ基供与体を共存
させることが好ましい。
前2者の方法において、微生物自身が有するアミン基供
与体を利用できるが、その量は極めて限られた量であシ
、従って生成する含フツ素フェニルアラニン誘導体の量
が限られるからである。第3の方法においては、このア
ミノ基供与体の共存は必須である。アミノ基供与体とし
ては、グルタミン酸、アスパラギン酸、アラニン。
フェニルアラニン、その他のアミノ酸が好ましいが、ア
ミノ酸に限られるものではなく、タンパク質加水分解物
、ポリアミドオリゴマーやポリアミド加水分解物などの
化学合成物などもアミノ基供与体となシうることも知ら
れている。
特に好ましいアミノ基供与体はグルタミン酸および/ま
たはアスパラギン酸である。
後述する実施例においては、上記方法の内生として第2
の方法を採用した。第2の方法は実験室規模の実験では
取シ扱いや正確な分析の面で有利であるが、工業的規模
の実施では第1の方法がより好ましいことが少くない。
従って、本発明においては、特にこれら2つの方法が採
用されることが好ましい。即ち、式〔IDで表わされる
含フツ素化合物とアミノ基供与体とを含む培地で微生物
を培養するか、または式[1,)で表わされる含フツ素
化合物とアミノ基供与体を含む系(微生物が増殖し得な
い系であってもよい)に微生物を存在させ、該培地ある
いは系内に式[11)で表わされる含フツ素フェニルア
ラニン誘導体を生成蓄積せしめ、次いでこの含フツ素フ
ェニルアラニン誘導体を採取する方法の採用が好ましい
後述する実施例に示すように、フルオロフェニルピルビ
ン酸からフルオロフェニルアラニンを製造する場合を例
にとると、フェニルピルビン酸からフェニルアラニンを
製造する場合に比較して、生成速度、最終蓄積濃度、お
よび変換率は以下の順となる。
生成速度’:m−F−PheキPhe > p−F−P
he > o−F−Phe最終蓄積濃度+  m−F−
Phe > p−F−Pheキo−IP−Phe >P
he変換率:  m−P−Phe>p−F−Pheキo
−F−Phe > Pheこのように、フルオロフェニ
ルアラニンの生成はフェニルアラニンと同等あるいはそ
れ以上の効率を有し、高い収率でフルオロフェニルアラ
ニンの製造が可能である。
なお、出発物質である式(1)で表わされる化合物は種
々の化学的合成方法で製造しうるものである。たとえば
、置換フェニルピルビン酸は置換ベンズアルデヒドよル
合成しうる。具体的にフルオI:rフェニルピルビン酸
は以下の方法で製造される。フルオロベンズアルデヒド
ドアセチルグリシンの混合物に酢酸と酢酸ナトリウムを
加えて1.5時間直流を行なってフルオロフェニルアゾ
ラクトンを得、次いでアセトン−水系で4時間環流を行
なけ2−アセチルアミノ−3−フルオロフェニル−2−
プロペン酸を得る。
次に、アセトンを除去してこの化合物を塩酸で加水分解
すると、フルオロフェニルピルビン酸が得られる。
品3 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例1 前記方法で合成した、01m、p−フルオロフェニルピ
ルビン酸から下記第1表記載の各種微生物をν用して対
応するフルオロフェニルアラニンを製造した。比較とし
て、フェニルピルビン酸からフェニルアラニンの製造を
同じ方法で行った。細菌の培養にはブイヨン培地(肉エ
キスQ、3%、ペプトン1係、NaO’10.5 %、
pH7,0)を用い、酵母とカビの培養にはMY培地(
ペプトン11.5%、酵母エキス0.3’ly、麦芽エ
キス0.3%、クルコース1チ)を用いた。
if、500−のエルレンマイヤーフラスコに100m
1!!の上記培地を分注し、120℃15分間殺菌した
後、第1表記載の菌株を一白金耳植菌し、30℃で40
時間振盪培養を行った。
この培養液から遠心分離によシ菌体を集め、滅菌水で遠
心洗浄を行ない供試菌体とした。
3種のフルオロフェニルピルビン酸nosモル(910
■)およびフェニルピルビン酸Q、(15モル(820
11v)のいずれか1種、グルタミン酸0.05モル(
665wq)、およびアスパラギン酸Q、05モル(7
35wg )を含み、1Na(’l  でpaaoとし
た水溶液100−を反応液として用意した。これら4種
の反応液を直径18mの試験管に4dづつ分注し、12
0℃で10分間殺菌した後、上記供試の生菌体(乾燥重
量換算で411v)を懸濁させ、30℃で20時間振盪
させながら反応を行わせた。次に、反応液を遠心分離し
て菌体を除き、得られた上澄液をサンプルとしてシリカ
ゲル薄層クロマトグラフィーで展開溶媒n−ブタノール
−酢酢−水(容量比3:1:1)を用いて展開し、ニン
ヒドリンで発色させてフルオロフェニルアラニンおよび
フェニルアラニンの同定と定量を行った。その結果を第
1表に示す。
第1表 a Ps、 dacunhae工AM 1048→→ 
+ ÷ +実施例2 実施例1と同様にブイヨン培地を用い、第1表第1番目
記載の菌株(Alcaligenes faecali
s工AM 1015 )  を培養し、同様に供試菌体
を採取した。また、実施例1と同様に4種の反応液10
0tntを製造した。
5007!のエルレンマイヤーフラスコにツレぞれ反応
液100dを入れ、120℃で10分間殺菌した後、上
記の生菌体(乾燥重量換算1o o my )をそれぞ
れの反応液に懸濁させ、30で振盪しながら反応を行な
わせた。実施例1と同じ方法で定量を行い、12時間目
までの反応の経過を測定した。その結果、初期生産速度
は第1図に示すものであった。
引き続き反応を行なわせて最初から465時間経過後に
反応液を遠心分離し、上澄液のフルオロフェニルアラニ
ンおよびフェニルアラニンを定量した。その結果、濃度
と変換率は第2図に示すものであった。次に、これら4
種の反応液97dからイオン交換樹脂を用いて生成物の
分離を行った。即ち、それぞれの反応液にZ(01を添
加してpH2,0とし、凝集沈澱物を濾過によって除去
し、F液をH+型の強酸性カチオン交換樹脂に通じ、水
で残存するケト酸の溶出を行った。続いて吸着されてい
るアミノ酸類を5チのアンモニア水で溶出し、との溶離
液を減圧濃縮後酢酸型にした強塩基アニオン交換樹脂に
通じ、水で溶用してフルオロフェニルアラニンまたはフ
ェニルアラニンを含む溶出液を得た。
これらの溶出液を濃縮してフルオロフェニルアラニンま
たはフェニルアラニンの結晶を析出させた。収率を第2
表に示す。また、得られた。
−フルオロフェニルアラニン、m−フルオロフェニルア
ラニン、p−フルオロフェニルアラニン、およびフェニ
ルアラニンの比旋光度を測定した結果を第3表に示す。
第2表 反応液中の量(#V)分離量(■) 回収収率(%)P
he       327     300     
92o−F−Phe     472     455
     92m−F−Phe     611   
  580     95p−F−Phe     4
65     440    ’   95第3表 実施例3 実施例1に示したブイヨン培地を用い、第1表第1番目
記載の菌株(Alcaligenes faecali
e■AM 1o1s )  を培養し、その一部をフル
オロフェニルピルビン酸含有増殖培地(グルコースα5
%、肉エキス0.3%、ペプトンa3%、フルオロフェ
ニルピルビン酸0.9%、クルタミン酸0.7%、1)
H7,5’)に添加し、菌体の増殖とトモにフルオロフ
ェニルアラニンの生産を行なわせた。即ち、’50’O
dのエルレンマイヤーフラスコにフルオロフェニルピル
ビン酸含有増Wi培地100fnlを入れ、120℃1
0分間殺菌したのち、ブイヨン培地で培養した上記菌株
の培養液10−を添加して30℃で48時間培養を行っ
た。フルオロフェニルアラニンの生産様式は増殖連動型
であるが、ブイヨン培地での増殖に比べ、フルオロフェ
ニルピルビン酸含有培地では増殖誘導期の延長と比増殖
速度の低下がみられた。48時間目の培養液に生産され
たフルオロフェニルアラニンは下記第4表に示す通シで
あった。
第4表 o −F−Phe   3.011177m1m−F−
Phe   5.1 my/m1p−F−Phe   
3.1 mf/m1
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例2における初期生産速度を示すグラフで
sb、第2図は同様に生成物の濃度と変換率を示すグラ
フである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 下記(1)で表わされる含フツ素化合物を微生物
    あるいは酵素によシ下記[IDで表わされる光学活性を
    有する含フツ素フェニルアラニン誘導体に変換せしめる
    ことを特徴とする光学活性を有する含フツ素フェニルア
    ラニン誘導体の製造方法。 Z 微生物が、コネリバクテリウム属、ブレビバクテリ
    ウム属、アルカリ土類金属、シュードモナス属、ノカル
    ディア属、ペニシリウム属、あるいはムコール属に属す
    る微生物であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    の方法。 & 変換を、微生物、アミン基供与体、および式〔I〕
    で表わされる含フツ素化合物を含む系で行うことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項の方法。 4、 式[1〕で表わされる含フツ素化合物がフルオロ
    フェニルピルビン酸でアク、式(II)で表わされる含
    フツ素フェニルアラニン誘導体がフルオロフェニルアラ
    ニンであることを特徴とする特許請求の範囲第1項の方
    法。
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