JPS61293386A - Ｄ−パント酸塩または／およびｄ−パントラクトンを製造する方法 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 本発明は、Ｌ−バントラクトンよりケトパントラクトン
を経て、Ｄ−バントラクトンを製造する方法に関する。

（産業上の利用分野） Ｄ−バントラクトンは、パントテン酸、　ＣｏＡ等の重
要な合成中間体である。

（従来の技術） （発明が解決しようとする問題点） ケトパントラクトンは不斉還元によりパントテン酸、Ｃ
ｏＡ等の重要な合成中間体であるＤ−バントラクトンへ
と導かれる。従来、ケトパントラクトンは化学的に合成
されたＤＬ−バントラクトンを臭素あるいは、次亜塩素
酸カルシウム等の酸化剤を用いて化学的に合成される。

しかしながらこの方法では、酸化剤が高価であったり、
パントテン酸、ＣｏＡ等の出発原料であるＤ−バントラ
クトンも同時に酸化されたりするために良い方法とはい
えない。

一方、Ｄ−バントラクトンは（１）化学的に合成された
ＤＬ−バントラクトンより光学分割剤を用いてＤ一体の
みを取り出す方法。（２）ケトパントラクトンをキラー
ルなリガンドを持つロジウム触媒で不斉還元する方法が
知られているが（１）ではキニーネ、ブルシン等の高価
な分割剤が必要であること。

（２）では高価な触媒を多量に用いねばならないこと、
・水素加圧下の反応であるため取扱いが厄介であること
等の欠点があった。

本発明者らは工業的に有利なり一パント酸塩または／お
よびＤ−バントラクトンの製造方法を種々検討した。

即ち、微生物の有する立体選択性に着目し、Ｌ−バント
ラクトンのみを酸化してケト体を与え返菌株を探索し、
スクリーニングの結果、特定の菌株がＬ−バントラクト
ンのみをケトパントラクトンへ導くことを見出した。（
特願昭５９−５６３９７゜特願昭６Ｏ−８４７７５） この発明の菌株を用いてＤＬ−バントラクトンまたはＬ
−バントラクトンを酸化すれば、Ｄ−バントラクトンは
何ら変化することなく、Ｌ−バントラクトンだけがケト
パントラクトンに変化する。

さらに微生物菌体の還元力を利用して、ケトパント酸あ
るいは、その塩またはケトパントラクトンをＤ−バント
酸あるいは、その塩または／およびＤ−バントラクトン
に有利に導き得ることを見出し、さきに特許出願した。

（特開昭５９−２５６９０）菌を培養した培養物、培地
または菌体懸濁液あるいは培養液より取出した菌体処ケ
トパントラクトンを固体のまま加えるか、あるいは水溶
液として添加する０この際、ケトパントラクトンはその
開環体と平衡的に７存在する。この開環体が微生物によ
り立体特異的に還元されるとＤ−バント酸塩となる。ま
たケトパントラクトンが直接立体特異的に還元されると
Ｄ−バントラクトンとなる。ここでＤ−バント酸塩とＤ
−バントラクトン間にも平衡が存在し、Ｄ−バントラク
トンのみを得たいときは酸性化すると閉環がおこ、９Ｄ
−バント酸塩がＤ−バントラクトンとなる。

しかしながら、この方法では酸化反応と還元反応で用い
る微生物が異なるために、２度の微生物的処理が必要で
あった。必然的に培養費用および工程数が増え、まだま
だ経済的な方法とはいえなかった。

〔発明の構成〕

本発明の要旨は、Ｌ−バント酸塩または／およびＬ−バ
ントラクトンを、微生物を用いて酸化することを特徴と
するケトパント酸塩または／およびケトパントラクトン
の製造方法であシ、さらにこれを微生物を用いて還元す
ることを特徴とするＤ−バント酸塩または／およびＤ−
バントラクトンの製造方法である０ 前者の場合、生成したケトパントラクトンを従来公知の
方法で還元することもできるが、後者の方法によると、
Ｌ−バント酸塩または／およびＬ　−バントラクトンを
出発原料として同一の微生物を用いて同一系内で酸化と
還元を行ないＤ−バント酸塩または／およびＤ−バント
ラクトンを得ることができ、一度の微生物的処理で済む
のでより好ましい。

（問題点を解決するための手段） （作　用） 本発明の菌株を用いてＤＬ−バントラクトンまたはＬ−
バントラクトンを酸化すれば、Ｄ−バントラクトンは何
ら変化することなく、Ｌ−バントラクトンだけがケトパ
ントラクトンに変化する。

得られたケトパントラクトンは、微生物学的な還元をほ
どこせば容易にＤ−バントラクトンとなシ、（特開昭５
９−２５６９０参照）結果的にＤＬ−バントラクトンか
らＤ−バントラクトンが得られることになる。

即ち、本発明は次式で表わすことができる。

Ｄ−バントラクトン微生物　Ｄ−バントラクトン（Ｌ−
バントラクトン’ｖ’ｒ”　（ケトパントラクトン）さ
らに本発明者らは、上述の酸化能力と還元能力を同時に
合わせ持つ菌株を広くスクリーニングにより求めた。そ
の結果、放線菌、細菌中に目的とする菌株を見出し、即
ちこの菌株を用いると酸化および還元能力を同時に合わ
せもつので、同一系内においてＬ−バントラクトンより
、Ｄ−バントラクトンへの変換を一挙に行なうことがで
きる。

本発明の方法に用いる微生物は、ノカルディア（Ｎｏｃ
ａｒｄｉａ　）属、ロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃ
ｕｓ　）　ｊＪｉ。

ノカーディオアイデス（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ　）
属、マイコバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒ　ｉｕ
ｍ　）属、ストレプトスプランギウム（Ｓｔｒｅｐｔｏ
ｓｐｒａｎｇｉｕｍ　）属、ストレプトマイセス（Ｓｔ
ｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ　）属、コリネバクテリウム（Ｃ
ｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ　）属、に属する微生物
よりなる群より選ばれた少なくとも１種の微生物であり
、さらにこれらの菌株については、酸化反応と並行して
ケトパントラクトンのＤ−バントラクトンへの還元反応
も同時に起っていることがわかった。

菌の培養条件は使用する菌株により多少異なるが、一般
的にいえば炭素源としてグルコース、フラクトース、シ
ェークロース、マルトース等の糖質、窒素源として、硫
酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸カリウム、尿
素、アミノ酸、ペプトン、カザミノ酸、コーンステーブ
リッカー、ふすま、米ぬか、酵母エキス等、無機塩類と
して硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、炭酸カルシウ
ム。

リン酸−水素カリウム、リン酸二水素カリウム等他の栄
養源として麦芽エキス、肉エキス、ファーマメディア等
を含む培地が用いられるが、これらに限定されるもので
はない。

本発明者らは、１，２−プロパンジオール等の天然には
まれな型のポリオールを培地や反応系に添加すると菌体
の酸化活性が向上することを見い出した。ここに添加す
るポリオールは菌体の活性を高めさえすれば、１，２−
プロパンジオールに限定されるものではない。

この培地に菌株を接種し、好気的または嫌気的に培養す
る。培養に適した温度は１５〜６０℃、さらに好ましく
は、２０〜４０℃である。通常２〜６日の培養で菌を生
育させるが、基質のバントラクトンは培養初期から加え
ても良いし、数回に分けて添加する方が良い結果を与え
る場合もある。

さらに培養液から取り出した菌体とパントラクトンの混
合により反応を行なわせたり　、ａｃｅｔｏｎｅ、ｐｏ
ｗｄｅｒやｄｒｙ　ｃｅｌｌに処理した菌体を用いたり
、界面活性剤を添加する方法が良い結果を与える場合も
ある。

破砕菌体や固定化菌体を用いてもよく、また変異処理に
より高い活性が得られる場合もある。

基質のバントラクトンは、固体または水溶液あるいは、
そのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等の形
で添加する。

前記、培養法または菌体法を用いて、基質を変換する時
のｐＨは６〜ｌＯの範囲が良く、さらに好ましくは７〜
８の範囲に維持すると良い結果が得ちれる。この際、必
要に応じて塩酸、硫酸等の酸や、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、アンモニヤ等の塩基でｐＨ調整をすると
好結果が得られる。

例えば、本発明の実施態様の一例を説明するとペプトン
　１．５％、酵母エキス０．３％、肉エキス１％。

Ｋ２ＨＰＯ４０，３％、　ＮａＣｆ１　Ｏ，２％および
１．２−プロパンジオール　１．５％からなる液体培地
５−　に斜面転振盪機上で好気的に培養した。このよう
にして得られた培養液は、遠心分離により菌体を取シ除
いたのち塩酸処理をほどこしてパント酸あるいはケトパ
ント酸をバントラクトンあるいはケトパントラクトンへ
と環化し、ケトパントラクトンの生成量およびパントラ
クトン中のＤ−バントラクトンの割合をガスクロマトグ
ラフィーで分析したＯＤ−バントラクトンの割合は、Ｄ
Ｌ−バントラクトンをＤ−クロル炭酸メンチルによυジ
アステレ本発明の方法において添加できるＬ−バント２
クトンまたはＤＬ−バント２クトンの濃度は通常１〜１
０％の範囲が適尚である。濃度が高いときには、ケトパ
ントラクトンが良い収率で生ずる。

また、濃度が低く、菌体量を多くし処理時間を長くする
と生じたケトパントラクトンが、さらに還元されて好収
率でＤ−バントラクトンに変換される。

次に、本発明の製造方法の具体例を実施例により説明す
る。

実施例１゜ グリセロール１９６’、ペプトン１．５％、酵母エキス
０．３％、　Ｋ２ＨＰＯ４０，３％、　ＮａＣ１０，２
ＸおよびＬ−バントラクトン０．５％よりなる液体培地
をｐＨ７，０とし、内径１．４　ｃａｎ　、長さ１６ｃ
Ｉｎの試験管に分注し、オートクレーブ中で１２１℃で
１５分間、加熱滅菌した。ここに斜面培地から第１表に
示す種菌を１白金耳量接種し、２８℃で４日間、回転振
盪機上で好気的に培養した。このようＫして得られた培
養液を所定の方法で分析し、第１表の結果を得た。生成
ケトパントラクトン以外は、バントラクトンである。バ
ントラクトン中のＤ−バントラクトンの割合はＤ　−ｒ
ａｔｉｏ　（％）で示した。

第１表 実施例λ Ｌ−バントラクトンを含まない実施例１．の液体培地を
用いた。斜面培地から第２表忙示す種菌を１白金耳量接
種し、２８℃で２日間、回転振盪機上で好気的に培養し
た。そこＫｌｗｔに　となるようにＬ−バントラクトン
を添加し、さらに４日間振盪を続は第２表の結果を得た
。

第　　　２　　　表 実施例３゜ グルコース４％、ポリペプトンＩＮ、酵母エキス０．５
％、リン酸二水素カリクム０．５％および硫酸マグ′ネ
シウム０．２％よりなるｐＨ７の培地を用いた以外は、
実施例２と同様に行ない第３表の結果を得た。

第３表 実施例４゜ １．２−プロパンジオール０．５％を培地に加えた以外
は、実施例１．と同様に行ない第４裏の結果を得た。

第　　　４　　　表 実施例５゜ 実施例４．の培地で２日間培養した菌体を用いて反応を
行なった。即ち、遠心分離により得た試験管２本分（５
ｄＸ２）の菌体ｒ／ｃＬ−バントラクトンを０．１　ｇ
　（２％）、０．２Ｍのリン酸カリ緩衝液（ｐＨ７，０
）５−を加え、４日間２８℃で振盪した。この反応液を
分析し、第５表の結果を得た。

第　　　５　　　表 実施例６゜ ノカルディア　アスナロイデス（ＩＦＯ３３８４）の菌
体を用いて反応を行なった。反応時間を６日とした以外
は、実施例５．と同様である。分析の結果、反応液中に
はケトパントラクトン、Ｄ−バントラクトンおよびＬ−
バントラクトンがそれぞれ９２．１％、７．０％および
０．９％の収率で含まれた０実施例７゜ 実施例４．と同様の方法で得た菌体を用いて反応を行な
った。試験管２本分（５ｄＸ２）のノカルディア　アス
ナロイデス（ＩＦ０３３８４）の菌体にＬ−バントラク
トンを０．１　ｇ　（２％）、０．２Ｍのに２ＨＰＯ４
５−を加え、４日間２８℃で振盪した。

この反応液を分析するとケトパント２クトン収率は１（
１０）％であった。

実施例８゜ 実施例２の培地で２日間培養したノカルディアアステロ
イデス（ＩＦ０３３８４）の菌体を用いて反応を行なっ
た。試験管２本分（５ｍｊＸ２　）の菌体に１，２−プ
ロパンジオール０．０５ｇ（ＩＮ）。

Ｌ−バントラクトン０．１　ｇ　（２％）、０．２Ｍの
リン酸カリ緩衝液（ｐＨ７）５−を加え、２８℃で４日
間振盪した。分析の結果、反応液中にはケトパントラク
トン、Ｄ−バントラクトンおよびＬ−バントラクトンが
それぞれ８７．１％、７．５％および５．４％の収率で
含まれた。

実施例９゜ Ｌ−バントラクトン０．２５ｇ、０．３Ｍのリン酸カリ
緩衝液を含むｐＨ８の液を用い、反応時間を２日とした
以外は、実施例７．と同様に行なった。

反応液を分析するとケトパントラクトン、Ｄ−バントラ
クトンおよびＬ−バントラクトンがそれぞれ８３．３％
、７．５におよび９．２％の収率で含まれていた。

実施例１０゜ Ｌ　−バントラクトンにかえて０．５０　ｇのＤＬ−バ
ントラクトンを用いた以外は、実施例９．と同様に行な
った。反応液を分析するとケトパントラクトン、Ｄ−バ
ントラクトンおよびＬ−バントラクトンがそれぞれ４０
．６％、５３．１％および６．３％の収率で含まれてい
た。

実施例１１゜ ペプトン１．５％、酵母エキス０．３％、肉エキス１％
、　Ｋ２ＨＰＯ４０，３％、　ＮａＣＡ　Ｏ，２％、１
，２−プロパンジオール１．５％よりなるｐ　Ｈ７，０
の液体培地にノカルディア　アステロイデス　ＩＦＯ３
３８４の覆菌を接種し、２８℃で２日間、回転振盪機上
で好気的に培養した。この培養液より遠心分離により菌
体を得た。この湿菌体２ｇ、ＤＬ−バントラクトン０．
８ｇおよび炭酸カルシウム０．１ｇよりなるｐＨ７に調
整した溶液１０ゴを２８℃で２日間、回転振盪すること
により反応を行なった。反応が進むと反応系のｐＨが低
下するので、６時間毎にＮａＯＨ溶液でｐＨ７に調整し
た。得られた反応液を分析すると、Ｄ−バントラクトン
、Ｌ−バントラクトンおよびケトパントラクトンがそれ
ぞれ５７％、３％および４０％収率で生じていた。

実施例１２゜ ＤＬ−バントラクトンにかえて、Ｌ−バントラクトン０
．８ｇを用いた以外は実施例１１．と同様に行なった。

得られた反応液を分析すると、Ｄ−バントラクトン、Ｌ
−バントラクトンおよびケトパントラクトンが１８％、
１％および８１％収率で生じていた。

実施例１３゜ 菌株として、ロドコッカス　エリスロポリスＩＦＯ１２
５４０を用い、ＤＬ−バントラクトンにかえて、Ｌ−バ
ントラクトン０．５　ｇを用いた以外は実施例１１．と
同様に行なった。得られた反応液を分析すると、Ｄ−バ
ントラクトン、Ｌ−バントラクトンおよびケトパントラ
クトンがそれぞれ３２％、２７％および４１％収率で生
じていた。

実施例１４゜ 酵素反応時の菌体量を２倍とし、Ｌ−バントラクトン１
（１０）ｑを用い、反応時間を４日とした以外は実施例
１３．と同様に行なった。得られた反応液を分析すると
Ｄ−バントラクトン、Ｌ−バントラクトンおよびケトパ
ントラクトンがそれぞれ８８％、３％および９％の収率
で生じていた。

実施例１５゜ 第６表にある菌株を用いた以外は、実施例１チと同様に
行ない第６表の結果を得た。

第　　　６　　　表 実施例１６゜ Ｌ−バントラクトンにかえて、ＤＬ−バントラクトン１
（１０）７ａ９を用いた以外は実施例１４．と同様に行
なった。得られた反応液を分析するとＤ−バントラクト
ン、Ｌ−バントラクトンおよびケトバントラクトンがそ
れぞれ９６％、１％および３％の収率で生じていた。

〔発明の効果〕

本発明を実施することにより、重要な中間体であるＤ−
バントラクトンをＬ−バントラクトンから工業的に製造
することができる。特に１種類の菌体で酸化と還元を同
一系内で行なう方法は従来例の無い所であり、医薬業界
に貢献する所大である０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）Ｌ−バント酸塩または／およびＬ−バントラクト
   ンを微生物を用いて酸化することを特徴とするケトバン
   ト酸塩または／およびケトバントラクトンの製造方法。 （２）Ｌ−バント酸塩または／およびＬ−バントラクト
   ンがＤＬ−バント酸塩または／およびＤＬ−バントラク
   トンに含まれるものである特許請求の範囲（１）記載の
   方法。 （３）微生物が、ノカルディア（Ｎｏｃａｒｄｉａ）属
   、ロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属、ノカー
   ディオアイデス（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ）属、マイ
   コバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、ス
   トレプトスプランギウム（Ｓｔｒｅｐｔｏｓｐｒａｎｇ
   ｉｕｍ）属、ストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙ
   ｃｅｓ）属、コリネバクテリウム（Ｃｏｒｙｎｅ−ｂａ
   ｃｔｅｒｉｕｍ）属に属する微生物よりなる群より選ば
   れた少なくとも１種の微生物である特許請求の範囲（１
   ）記載の方法。 （４）微生物を用いて酸化する際に、培養液を用いる特
   許請求の範囲（１）記載の方法。（培養法）（５）微生
   物を用いて酸化する際に、培養液より分離した菌体を、
   新たに調製した基質溶液に添加する特許請求の範囲（１
   ）記載の方法。（菌体法）（６）微生物を用いて酸化す
   る際のｐＨを５〜１０とする特許請求の範囲（１）記載
   の方法。 （７）培地にポリオールを加えて培養する特許請求の範
   囲（１）記載の方法。 （８）基質溶液にポリオールを加える特許請求の範囲（
   ５）記載の方法。 （９）ポリオールが、１，２−プロパンジオールである
   特許請求の範囲（７）または（８）記載の方法。 （１０）Ｌ−バント酸塩または／およびＬ−バントラク
   トンを微生物を用いて変換することを特徴とするＤ−バ
   ント酸塩または／およびＤ−バントラクトンの製造方法
   。 （１１）Ｌ−バント酸塩または／およびＬ−バントラク
   トンがＤＬ−バント酸塩または／およびＤＬ−バントラ
   クトンに含まれるものである特許請求の範囲（１０）記
   載の方法。 （１２）微生物が、ノカルディア（Ｎｏｃａｒｄｉａ）
   属、ロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属、ノカ
   ーディオアイデス（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ）属、マ
   イコバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、
   ストレプトスプランギウム（Ｓｔｒｅｐｔｏｓｐｒａｎ
   ｇｉｕｍ）属、ストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍ
   ｙｃｅｓ）属、コリネバクテリウム（Ｃｏｒｙｎｅ−ｂ
   ａｃｔｅｒｉｕｍ）属に属する微生物よりなる群より選
   ばれた少なくとも１種の微生物である特許請求の範囲（
   １０）記載の方法。 （１３）微生物を用いて変換する際に、培養液を用いる
   特許請求の範囲（１０）記載の方法。（培養法）（１４
   ）微生物を用いて変換する際に、培養液より分離した菌
   体を、新たに調製した基質溶液に添加する特許請求の範
   囲（１０）記載の方 法。（菌体法） （１５）微生物を用いて変換する際のｐＨが６〜１０で
   ある特許請求の範囲（１０）記載の方法。 （１６）培地にポリオールを加えて培養する特許請求の
   範囲（１０）記載の方法。 （１７）基質溶液にポリオールを加える特許請求の範囲
   （１４）記載の方法。 （１８）ポリオールが、１，２−プロパンジオールであ
   る特許請求の範囲（１６）または（１７）記載の方法。