JPS592693A - アミドの生物学的製造法 - Google Patents
アミドの生物学的製造法Info
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- JPS592693A JPS592693A JP11080782A JP11080782A JPS592693A JP S592693 A JPS592693 A JP S592693A JP 11080782 A JP11080782 A JP 11080782A JP 11080782 A JP11080782 A JP 11080782A JP S592693 A JPS592693 A JP S592693A
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- amide
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- microorganism
- acrylonitrile
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔１〕発明の背景
技術分野
本発明は、微生物の作用によって低級脂肪族ニトリルを
水和して対応するアミドを製造する方法に関する。さら
に具体的には、本発明は、使用する微生物に特徴を有す
るアミドの生物学的製造法に関丁“る。
水和して対応するアミドを製造する方法に関する。さら
に具体的には、本発明は、使用する微生物に特徴を有す
るアミドの生物学的製造法に関丁“る。
低級脂肪族アミド、たとえばアクリルアミＰ。
は対応ニトリル、たとえばアクリロニトリル、の水和に
よって製造されるが、この水和を微生物の作用によって
行なう方法が提案されている（たとえば、特開昭５１−
８６１８６号および特公昭５６−１７９１８号各公報参
照）。
よって製造されるが、この水和を微生物の作用によって
行なう方法が提案されている（たとえば、特開昭５１−
８６１８６号および特公昭５６−１７９１８号各公報参
照）。
〔田〕発明の概要
要 旨
本発明は、コリネバクテリウム属に属するニトリルを水
和して対応するアミげに変換する能力を有する新菌株に
よって低級脂肪族二） ＩＪルを生物学的に水和して対
応するアミドを製造する方法に関する。
和して対応するアミげに変換する能力を有する新菌株に
よって低級脂肪族二） ＩＪルを生物学的に水和して対
応するアミドを製造する方法に関する。
すなわち、本発明によるアミドの生物学的製造法は、炭
素数２〜４のニトリルを微生物の作用により水和して対
応するアミドに変換させる方法において、使用する微生
物がコリネバクテリウム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｌ
＋１ｍ ）属のＢＧ１３Ａ菌株（微工研―寄第 ６６０
７号）またはＢＧ１６Ａ閑株（微工研菌寄第 ６６０８
号）であること、を特徴とするものである。
素数２〜４のニトリルを微生物の作用により水和して対
応するアミドに変換させる方法において、使用する微生
物がコリネバクテリウム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｌ
＋１ｍ ）属のＢＧ１３Ａ菌株（微工研―寄第 ６６０
７号）またはＢＧ１６Ａ閑株（微工研菌寄第 ６６０８
号）であること、を特徴とするものである。
効 果
後記実施例に示されているように、本発明で使用する微
生物は特にアクリルアミド生成能が大ぎくしかもいった
ん生成したアクリルアミドをさらに加水分解してアクリ
ル酸にしてしまう能力がほとんと認められないので、水
和反応生成液中にはアクリルアミドが高濃度で蓄積され
、従ってアクリルアミドの回収も容易となる。
生物は特にアクリルアミド生成能が大ぎくしかもいった
ん生成したアクリルアミドをさらに加水分解してアクリ
ル酸にしてしまう能力がほとんと認められないので、水
和反応生成液中にはアクリルアミドが高濃度で蓄積され
、従ってアクリルアミドの回収も容易となる。
また、水和反応の至適温度が一般に０〜２０℃と低いの
で、熱経済上有利である。
で、熱経済上有利である。
〔ｍ〕発明の詳細な説明
１、対象ニトリル
本発明で水和すべく対象とするニトリルは、炭素数２〜
４のニトリルである。このようなニトリルの具体例は、
たとえば、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル、ｎ−ブチロニトリル
およびインブチロニトリル、である。これらのうちでは
、アクリロニトリルが代表的であり、また水和の成績も
よい。
４のニトリルである。このようなニトリルの具体例は、
たとえば、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル、ｎ−ブチロニトリル
およびインブチロニトリル、である。これらのうちでは
、アクリロニトリルが代表的であり、また水和の成績も
よい。
本発明で使用する微生物を使用する場合には、対象ニト
リルの炭素数が５以上になるかあるいは芳香族のニトリ
ルは炭素２〜４のニトリルに比べて水和し難（なる傾向
がある。
リルの炭素数が５以上になるかあるいは芳香族のニトリ
ルは炭素２〜４のニトリルに比べて水和し難（なる傾向
がある。
２、生物学的水和反応
本発明によるニトリルの微生物学的水和反応は、使用す
る微生物が特定のものであるという点を除けば、前記の
公知の方法と本質的には変らない。
る微生物が特定のものであるという点を除けば、前記の
公知の方法と本質的には変らない。
従９千、本発明で「ニトリルを微生物の作用により水和
して対応するアミドに変換させる」ということはニトリ
ルの存在下に微生物を培養する場合、ならびに微生物培
養後の菌体培養物、そこから採取した菌体またはこれら
の処理物（たとえば、菌体の破砕物または菌体より分離
抽出した酵素）とニトリルとを接触させる場合、のいず
れをも包含するものとする。また、菌体またはこの菌体
が産生ずる酵素を固定化して反応に利用する場合をも包
含するものである。なお、本発明による生物学的水和反
応は、この微生物の産生する酵素にトリルヒドラターゼ
）により行なわれるものと解される。
して対応するアミドに変換させる」ということはニトリ
ルの存在下に微生物を培養する場合、ならびに微生物培
養後の菌体培養物、そこから採取した菌体またはこれら
の処理物（たとえば、菌体の破砕物または菌体より分離
抽出した酵素）とニトリルとを接触させる場合、のいず
れをも包含するものとする。また、菌体またはこの菌体
が産生ずる酵素を固定化して反応に利用する場合をも包
含するものである。なお、本発明による生物学的水和反
応は、この微生物の産生する酵素にトリルヒドラターゼ
）により行なわれるものと解される。
本発明で使用される微生物の培養は、合目的的な適当な
方法に従って行なうことができる。一般に、使用する培
地はグルコース、マルトース、デキストリン等の炭素源
、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、対象ニトリル
以外のニトリル、たとえばアクリロニトリルの水和の場
合はイソブチロニトリル、等の窒素源、酵母エキス、麦
芽エキス、ペゾトン、肉エキス等の有機栄養源、リン酸
塩、マグネシウム、カリウム、亜鉛、鉄、マンガン等の
無機栄養源、その他、を適宜含んだものが適当である。
方法に従って行なうことができる。一般に、使用する培
地はグルコース、マルトース、デキストリン等の炭素源
、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、対象ニトリル
以外のニトリル、たとえばアクリロニトリルの水和の場
合はイソブチロニトリル、等の窒素源、酵母エキス、麦
芽エキス、ペゾトン、肉エキス等の有機栄養源、リン酸
塩、マグネシウム、カリウム、亜鉛、鉄、マンガン等の
無機栄養源、その他、を適宜含んだものが適当である。
培地のｐＨは６〜９程度、好ましくは７〜８程度、培養
温度は２０〜３７℃、好ましくは５〜３０℃程度であり
、この条件で２〜３日程度好気的に培養を行なえば、充
分な量および活性の菌体が生産される。
温度は２０〜３７℃、好ましくは５〜３０℃程度であり
、この条件で２〜３日程度好気的に培養を行なえば、充
分な量および活性の菌体が生産される。
この培養物を水和しようとするニトリルの存在下（培養
物中の該ニトリル濃度は０．５〜２重量％程度）に行な
ってもよいことは前記したところであるが、より好まし
い方法は、この培養物から菌体を分離して（たとえば、
遠心分離による）水、生理食塩水その他の水性媒体に分
散させ、これに対象ニトリルを添加して水和反応を行な
わせることである。
物中の該ニトリル濃度は０．５〜２重量％程度）に行な
ってもよいことは前記したところであるが、より好まし
い方法は、この培養物から菌体を分離して（たとえば、
遠心分離による）水、生理食塩水その他の水性媒体に分
散させ、これに対象ニトリルを添加して水和反応を行な
わせることである。
この好ましい実施態様でのニトリルの水和は、微生物菌
体０．１〜５重ｔ％およびニトリル０．５〜２重ｔチ程
度を含む水性分散液を温度Ｏ−加℃程度、好ましくは０
〜５℃程度、ｐＨ６〜９程度！ましくけ７〜８程度、で
１〜３０時間程時間芯させる。消費されるニトリルはこ
れ全連続的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するのが望ましい。ｐＨ
値全全上記範囲内維持するためには適当な緩衛系を使用
するのが好ましい。本発明で使用する微生物は生成した
アミドをさらに水和させる能力が低いが、反応系のｐＨ
が過度に酸性またはアルカリ性となると加水分解が進ん
でカルゼン酸たとえばアクリル酸が生成しやすくなる。
体０．１〜５重ｔ％およびニトリル０．５〜２重ｔチ程
度を含む水性分散液を温度Ｏ−加℃程度、好ましくは０
〜５℃程度、ｐＨ６〜９程度！ましくけ７〜８程度、で
１〜３０時間程時間芯させる。消費されるニトリルはこ
れ全連続的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するのが望ましい。ｐＨ
値全全上記範囲内維持するためには適当な緩衛系を使用
するのが好ましい。本発明で使用する微生物は生成した
アミドをさらに水和させる能力が低いが、反応系のｐＨ
が過度に酸性またはアルカリ性となると加水分解が進ん
でカルゼン酸たとえばアクリル酸が生成しやすくなる。
反応温度は一般に上記の範囲が適当であるが、ニトリル
を補充して水和反応を長時間（たとえば５時間以上）実
施するような場合には５℃以下の温度が適当である。
を補充して水和反応を長時間（たとえば５時間以上）実
施するような場合には５℃以下の温度が適当である。
所定時間の水和の後で、ニトリルははｙ１００％の転換
率で対応するアミドとなって、高濃度で反応液中に蓄積
される。反応液からのアミトリ採取は、合目的的な任意
の方法に従って行なうことができる。すなわち、たとえ
ば、反応液から菌体を遠心分離等によって除き、活性炭
、イオン交換樹脂等による処理によって着色物質、不純
物等を除去したのち、減圧濃縮すれば、目的のアミドた
とえばアクリルアミドの結晶が得られる。
率で対応するアミドとなって、高濃度で反応液中に蓄積
される。反応液からのアミトリ採取は、合目的的な任意
の方法に従って行なうことができる。すなわち、たとえ
ば、反応液から菌体を遠心分離等によって除き、活性炭
、イオン交換樹脂等による処理によって着色物質、不純
物等を除去したのち、減圧濃縮すれば、目的のアミドた
とえばアクリルアミドの結晶が得られる。
３、使用する微生物
１）菌学的性質
本発明で使用する微生物は、コリネバクテリウム属のＢ
Ｇ１３Ａ菌株またはＢＧ１６Ａ菌株であり、これらの微
生物の菌学的性質のおもなものは、下記の通りである。
Ｇ１３Ａ菌株またはＢＧ１６Ａ菌株であり、これらの微
生物の菌学的性質のおもなものは、下記の通りである。
ところで、コリネバクテリウム属の細菌でニトリルを水
和して対応するアミドに変換する能力を有するものとし
て、これまでに（メタ）アクリロニトリルからの（メタ
）アクリルアミドの生産についてＮ−７７１１株（・微
工研菌寄第４４４５号）およびＮ−７７４菌株（微工研
菌寄第４４４６号）〔特公昭５６−１７９１８号公報〕
などが知られている。しかしながら、本願の菌株は、こ
の公報に記載の菌株とは下記のごと（硝酸基還元性、リ
ドマスミルクに対する作用、ビタミン要求性および糖類
の発酵性などの点で異なり、ニトリルを水和して対応す
るアミドに変換する能力を有する新菌株であるこれらの
微生物は、工業技術院微生物工業技術研究所に下記の番
号で寄託されている。
和して対応するアミドに変換する能力を有するものとし
て、これまでに（メタ）アクリロニトリルからの（メタ
）アクリルアミドの生産についてＮ−７７１１株（・微
工研菌寄第４４４５号）およびＮ−７７４菌株（微工研
菌寄第４４４６号）〔特公昭５６−１７９１８号公報〕
などが知られている。しかしながら、本願の菌株は、こ
の公報に記載の菌株とは下記のごと（硝酸基還元性、リ
ドマスミルクに対する作用、ビタミン要求性および糖類
の発酵性などの点で異なり、ニトリルを水和して対応す
るアミドに変換する能力を有する新菌株であるこれらの
微生物は、工業技術院微生物工業技術研究所に下記の番
号で寄託されている。
ＢＧ１３Ａ 微工研菌寄第６６０７号 昭和５７年６
月列日ＢＧ１６Ａ 同 ６６０８号
同 上４、実験例 実施例１ （１）培地 デキストリン ０．５％ に２ＨＰＯ４０，２ ＭｇＳＯ４・７Ｈ２００、０２ 酵母エキス ０．０１ インブチロニトリル ０．２ ＮａＣ１Ｏ，１ ｐＨ７，０ （２）培養条件 四℃、３日間、振盪培養 ２）アクリルニトリルの水和 得られた培養液をそのまま酵素源として利用して、アク
リロニトリルをそこへ間歇的に添加してその水和反応を
行なった。
月列日ＢＧ１６Ａ 同 ６６０８号
同 上４、実験例 実施例１ （１）培地 デキストリン ０．５％ に２ＨＰＯ４０，２ ＭｇＳＯ４・７Ｈ２００、０２ 酵母エキス ０．０１ インブチロニトリル ０．２ ＮａＣ１Ｏ，１ ｐＨ７，０ （２）培養条件 四℃、３日間、振盪培養 ２）アクリルニトリルの水和 得られた培養液をそのまま酵素源として利用して、アク
リロニトリルをそこへ間歇的に添加してその水和反応を
行なった。
反応はアクリロニトリルの添加時から０〜４℃で行ない
、アクリロニトリル濃度が０．４Ｍとなるようにアクリ
ロニトリルの添加を続けた。
、アクリロニトリル濃度が０．４Ｍとなるようにアクリ
ロニトリルの添加を続けた。
反応開始後９６時間でいずれも約１００ ｇ ／ ！Ｊ
ットルのアクリルアミドが生産された。アクリルアミド
の収率は９９チ以上であり、副生物としてのアクリル酸
は添加したアクリロニトリルの約０．３チであった。
ットルのアクリルアミドが生産された。アクリルアミド
の収率は９９チ以上であり、副生物としてのアクリル酸
は添加したアクリロニトリルの約０．３チであった。
反応液からのアクリルアミｒの単離は、反応液を凍結乾
燥してからメタノールによる抽出に付し、メタノール抽
出物を濃縮して結晶を析出させることにより行なった。
燥してからメタノールによる抽出に付し、メタノール抽
出物を濃縮して結晶を析出させることにより行なった。
得られる結晶をメタノールから再結晶後、無色の板状結
晶として得られたものを、融点、″元素分析、ＮＭＲお
よびＩＲによりアクリルアミＰと同定した。
晶として得られたものを、融点、″元素分析、ＮＭＲお
よびＩＲによりアクリルアミＰと同定した。
実施例２
１）実施例１の場合と同様の方法によりＢＧ１３Ａ菌株
を培養した。
を培養した。
２）アクリロニトリルの水和
得られた培養液から菌体を分離して水洗し、乾燥菌体重
量として１３．５ ｇ／リットルの濃度となるように水
（硫酸カリウムバッファーｐＨ７，０）に分散させてな
る休止菌体分散液にアクリロニトリルを連続的に添加し
てその水和反応を行なった。
量として１３．５ ｇ／リットルの濃度となるように水
（硫酸カリウムバッファーｐＨ７，０）に分散させてな
る休止菌体分散液にアクリロニトリルを連続的に添加し
てその水和反応を行なった。
反応は０〜４℃で行ない、アクリロニトリル濃度が０．
４Ｍｔ越えないようにコントロールしつつアクリロニ）
＋フルを添加した。反応開始後６時間ではｙ直線的に
１８０ ｇ ／リットルのアクリルアミドが生産された
。この時のアクリルアミド収率ははＶ ９９％であり、
副生物としてのアクリル酸は添加したアクリロニトリル
の０．４％程度にすぎなかった。
４Ｍｔ越えないようにコントロールしつつアクリロニ）
＋フルを添加した。反応開始後６時間ではｙ直線的に
１８０ ｇ ／リットルのアクリルアミドが生産された
。この時のアクリルアミド収率ははＶ ９９％であり、
副生物としてのアクリル酸は添加したアクリロニトリル
の０．４％程度にすぎなかった。
なお、生成アクリルアミドの回収および同定は実施例１
の場合と同様に行なった。
の場合と同様に行なった。
実施例３
ＢＧ１３Ａ株におけるニトリルヒＰラターゼの基質特異
性を休止菌体法で検討した。
性を休止菌体法で検討した。
（１）菌体の培養および休止菌体の調製実施例２の場合
と同様の方法で行なった。
と同様の方法で行なった。
（２）ニトリルの水和
反応条件は下記の通りである。反応液は１０ｍ１で行な
った。
った。
基質のニトリル ０．２モル
リン酸カリウムノダファー ｐ）（７，７７０，０
５モル菌 体 １０ ｍｇ温
度 １０℃ 反応時間 １時間 得られた結果は次表に示す通りであった。
５モル菌 体 １０ ｍｇ温
度 １０℃ 反応時間 １時間 得られた結果は次表に示す通りであった。
アセトニトリル ４９
プロピオニトリル １１５
アクリロニトリル １００
メタクリロニトリル ８５
ｎ−ブチロニトリル １２０
イソブチロニトリル １０２
＊ アミド生成活性二ニトリルからアミドを生成−Ｖ−
る時の活性値〔μＭ／ｍｇ−ｃｅｌｌ・ｍｌｎ ’］
ｋアクリロニトリルからアクリルアミＰの場合’！ｒ
１００としてその相対値で表わした。
る時の活性値〔μＭ／ｍｇ−ｃｅｌｌ・ｍｌｎ ’］
ｋアクリロニトリルからアクリルアミＰの場合’！ｒ
１００としてその相対値で表わした。
出願人代理人 猪 股 清
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭素数２〜４のニトリルを微生物の作用により水和
して対応するアミドに変換させる方法において、使用す
る微生物がコリネバクテリウム（（ｏｒｙｎｅｂａｃｔ
ｅｒｉｕｍ ）属のＢＧ１３Ａ菌株（微工研−寄第 ６
６０７号）またはＢＧ１６Ａ菌株（微工研菌寄第 ６６
０８号）であること全特徴とする、アミドの生物学的製
造法。 ２、微生物の培養液に二） ＩＪルを添加してこれを対
応するアミドに変換させる、特許請求の範囲第１項記載
の方法。 ３、微生物の培養液から分離した菌体の水性分散液にニ
トリルを添加してこれを対応するアミドに変換させる、
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、二） ＩＪルの添加を連続的または間歇的に行なう
、特許請求の範囲第２〜３項のいずれかに記載の方法。 ５、ニトリルがアクリロニトリルである、特許請求の範
囲第１〜４項のいずれかに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11080782A JPS592693A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | アミドの生物学的製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11080782A JPS592693A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | アミドの生物学的製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS592693A true JPS592693A (ja) | 1984-01-09 |
Family
ID=14545151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11080782A Pending JPS592693A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | アミドの生物学的製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592693A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58186186A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-10-31 | 日立電線株式会社 | 自己温度制御性ヒ−タ |
| JPS62259586A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | Nitto Chem Ind Co Ltd | ニトリル水和活性の保持方法 |
| JPS63284048A (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-21 | Sanraizu Kogyo Kk | 車両用ヒ−タ付ミラ− |
| JPH0264351U (ja) * | 1988-11-07 | 1990-05-15 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617918A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-20 | Chisso Corp | Manufacture of dichlorosilane |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP11080782A patent/JPS592693A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617918A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-20 | Chisso Corp | Manufacture of dichlorosilane |
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| JPS58186186A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-10-31 | 日立電線株式会社 | 自己温度制御性ヒ−タ |
| JPS62259586A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | Nitto Chem Ind Co Ltd | ニトリル水和活性の保持方法 |
| JPS63284048A (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-21 | Sanraizu Kogyo Kk | 車両用ヒ−タ付ミラ− |
| JPH0264351U (ja) * | 1988-11-07 | 1990-05-15 |
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