JP5037768B2 - 光学活性２−メチル−１，３−プロパンジオールモノエステルの製造方法 - Google Patents
光学活性２−メチル−１，３−プロパンジオールモノエステルの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5037768B2 JP5037768B2 JP2001297239A JP2001297239A JP5037768B2 JP 5037768 B2 JP5037768 B2 JP 5037768B2 JP 2001297239 A JP2001297239 A JP 2001297239A JP 2001297239 A JP2001297239 A JP 2001297239A JP 5037768 B2 JP5037768 B2 JP 5037768B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- genus
- ifo
- methyl
- propanediol
- examples
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬、農薬等の原料又は中間体として有用な光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラセミ体2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルは、2-メチル-1,3-プロパンジオールを原料として酸無水物等のアシル化剤で半エステル化反応（Tetrahedron,48,3827,1992）により、あるいは2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルの半加水分解反応で容易に合成されることが知られている。
光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの製造法についても、既に多くの報告がある（特開昭63-237792、WO8808838、特開平03-19698、特開平08-126493、Tetrahedron Letter,30,6189,1989、Tetrahedron Letter ,31,5657,1990、Tetrahedron,48,3827,1992、Ｔetrahedron Asymmetry,4,937,1993、Tetrahedron Asymmetry,10,4455,1999）。
【０００３】
しかしながら、これらの方法で使用されている微生物学的触媒は極めて限られており、コリネバクテリウム（Corynebacterium）属、シュードモナス（Pseudomonas）属およびアルカリゲネス（Alcaligenes）属の酵素のみである。
【０００４】
以上のように、光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの光学活性体の製造はその方法あるいは種類が限定されており、本発明で提案される微生物種により製造するという報告はない。
従って、本発明で提供されるような新たな酵素触媒による合成方法の開発が望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、医薬、農薬等の原料又は中間体として有用な光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの新たな酵素触媒による製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本反応を触媒することがこれまでに知られていない微生物の特定の酵素において、より効率的に触媒するものが多数存在することを新たに見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、
一般式（I）
【化３】
（式中、Ｒは置換又は非置換の炭素原子数１〜６の炭化水素基である。）で表される2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルに、アシネトバクター（Acinetobacter）属、アエロモナス（Aeromonas）属、アグロバクテリウム（Agrobacterium）属、アースロバクター（Arthrobacter）属、アスペルギルス（Aspergillus ）属、オウレオバクテリウム（Aureobacterium）属、オウレオバシディーム（Aureobasidium）属、バシルス（Bacillus）属、ボトリオティニア（Botryotinia）属、ブレブンディモナス（Brevundimonas）属、キャンジダ（Candida）属、カエトリウム（Chaetomium）属、コマモナス（Comamonas）属、クリプトコッカス（Cryptococcus）属、コウニングハメリア（Cunninghamella）属、デバリオマイセス（Debaryomyces）属、エンテロバクター（Enterobacter）属、エセリキア（Escherichia）属、ギベレリア（Gibberella）属、イサタケンキア（Issatchenkia）属、クレブシラ（Klebsilla）属、コクリア（Kocuria）属、ラクトバチルス（Lactobacillus）属、ルテオコッカス（Luteococcus）属、ミクロバクテリウム（Microbacterium）属、ミクロコッカス（Micrococcus）属、モルゲネリア（Morganella）属、モルテエレラ（Mortierella）属、ムコール（Mucor）属、マイコプラナ（Mycoplana）属、ニューロスポラ（Neurospora）属、オベスムバクテリウム（Obesumbacterium）属、ペニシリウム（Penicillium）属、フォトバクテリウム（Photobacterium）属、ピキア（Pichia）属、プロテウス（Proteus）属、プロヴィデンシア（Providencia）属、ピシオシス（Pythiopsis）属、リゾプス（Rhizopus）属、ロドバクター（Rhodobactor）属、ロッドコッカス（Rhodococcus）属、ロドスポリジーム（Rhodosporidium）属、ロドツルーラ（Rhodotorula）属、サッカロマイセス（Saccharomyces）属、セラチア（Serratia）属、スピンゴモナス（Sphingomonas）属、スタフィロコッカス（Staphylococcus）属、ステノトロホナス（Stenotrophomonas）属、ストレプトマイセス（Streptomyces）属、トルラスポラ（Torulaspora）属、トリコダーマ（Trichoderma）属、バーチシリウム（Verticillium）属、ウイリオポシス（Williopsis）属、キサントモナス（Xanthomonas）属、ヤマダジーマ（Yamadazyma）属、ジーゴリンチス（Zygorhynchus）属およびジーゴサッカロマイセス（Zygosaccharomyces）属の群から選択される少なくとも１種に属し、且つ該エステル結合を不斉加水分解する能力を有する微生物菌体、菌体培養液、菌体処理物又はこれら微生物により生産される酵素を作用させ、一般式（II）
【化４】
（式中、Ｒは前記と同義であり、＊は不斉炭素を示す）
で示される光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルを採取することを特徴とする光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。一般式（Ｉ）および（ＩＩ）中において、Ｒは置換又は非置換の炭素原子数１〜６の炭化水素基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチルヘキシル基等の炭素原子数１〜６のアルキル基；ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基等の炭素原子数２〜６のアルケニル基；エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等の炭素原子数２〜６のアルキニル基等が例示される。また、この炭化水素基は、その炭素原子に結合する水素原子がアミノ基、ハロゲン等の置換基で置換されていてもよい。好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基である。
【０００８】
原料となる2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルは、2-メチル-1,3-プロパンジオールを常法によりエステル化することにより合成することができる。
本発明において、使用するエステル不斉加水分解触媒はアシネトバクター（Acinetobacter）属、アエロモナス（Aeromonas）属、アグロバクテリウム（Agrobacterium）属、アースロバクター（Arthrobacter）属、アスペルギルス（Aspergillus ）属、オウレオバクテリウム（Aureobacterium）属、オウレオバシディーム（Aureobasidium）属、バシルス（Bacillus）属、ボトリオティニア（Botryotinia）属、ブレブンディモナス（Brevundimonas）属、キャンジダ（Candida）属、カエトリウム（Chaetomium）属、コマモナス（Comamonas）属、クリプトコッカス（Cryptococcus）属、コウニングハメリア（Cunninghamella）属、デバリオマイセス（Debaryomyces）属、エンテロバクター（Enterobacter）属、エセリキア（Escherichia）属、ギベレリア（Gibberella）属、イサタケンキア（Issatchenkia）属、クレブシラ（Klebsilla）属、コクリア（Kocuria）属、ラクトバチルス（Lactobacillus）属、ルテオコッカス（Luteococcus）属、ミクロバクテリウム（Microbacterium）属、ミクロコッカス（Micrococcus）属、モルゲネリア（Morganella）属、モルテエレラ（Mortierella）属、ムコール（Mucor）属、マイコプラナ（Mycoplana）属、ニューロスポラ（Neurospora）属、オベスムバクテリウム（Obesumbacterium）属、ペニシリウム（Penicillium）属、フォトバクテリウム（Photobacterium）属、ピキア（Pichia）属、プロテウス（Proteus）属、プロヴィデンシア（Providencia）属、ピシオシス（Pythiopsis）属、リゾプス（Rhizopus）属、ロドバクター（Rhodobactor）属、ロッドコッカス（Rhodococcus）属、ロドスポリジーム（Rhodosporidium）属、ロドツルーラ（Rhodotorula）属、サッカロマイセス（Saccharomyces）属、セラチア（Serratia）属、スピンゴモナス（Sphingomonas）属、スタフィロコッカス（Staphylococcus）属、ステノトロホナス（Stenotrophomonas）属、ストレプトマイセス（Streptomyces）属、トルラスポラ（Torulaspora）属、トリコダーマ（Trichoderma）属、バーチシリウム（Verticillium）属、ウイリオポシス（Williopsis）属、キサントモナス（Xanthomonas）属、ヤマダジーマ（Yamadazyma）属、ジーゴリンチス（Zygorhynchus）属およびジーゴサッカロマイセス（Zygosaccharomyces）属に属し、且つ、一般式（Ｉ）に示される2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルを不斉加水分解する能力を有する微生物菌体、菌体培養液、菌体処理物あるいはこれら微生物により生産される酵素であれば、その種類及び製造方法は問わない。
【０００９】
そのような微生物として、アシネトバクター（Acinetobacter）属に属する微生物としては、例えば、Acinetobacter calcoaceticus IFO 12552等が、アエロモナス（Aeromonas）属に属する微生物としては、例えば、Aeromonas hydrophila IFO 3820およびAeromonas punctata subsp. caviae IFO 13288等が、アグロバクテリウム（Agrobacterium）属に属する微生物としてはAgrobacterium radiobacter IAM 1526、Agrobacterium tumefaciens IAM 1037およびAgrobacterium tumefaciens ATCC 4720等が、アースロバクター（Arthrobacter）属に属する微生物としては、例えばArthrobacter aurescens IAM 12340およびArthrobacter protophormiae IFO 12128等が、アスペルギルス（Aspergillus ）属に属する微生物としては、例えばAspergillus flavus var. asper IFO 5324およびAspergillus sojae IAM 2703等が挙げられる。
【００１０】
オウレオバクテリウム（Aureobacterium）属に属する微生物としては、例えばAureobacterium saperdae JCM 1352等が、オウレオバシディーム（Aureobasidium）属に属する微生物としては、例えばAureobasidium pullulans IFO 4464等が、バシルス（Bacillus）属に属する微生物としては、例えばBacillus licheniformis IFO 12197、Bacillus licheniformis IFO 12199、Bacillus megaterium ATCC 25833およびBacillus subtilis IFO 3214等が、ボトリオティニア（Botryotinia）属に属する微生物としては、例えばBotryotinia fuckeliana IAM 5126等が、ブレブンディモナス（Brevundimonas）属に属する微生物としては、例えばBrevundimonas diminuta IFO 14213等が、キャンジダ（Candida）属に属する微生物としては、例えばCandida guilliermondii IFO 566、Candida saitoana IFO 380、Candida saitoana IFO 768、Candida tropicalis ATCC 20311およびCandida utillis IFO 1086等が挙げられる。
【００１１】
カエトリウム（Chaetomium）属に属する微生物としては、例えばChaetomium semispirale IFO 8363等が、コマモナス（Comamonas）属に属する微生物としては、例えばComamonas cruciviae IFO 12047等が、クリプトコッカス（Cryptococcus）属に属する微生物としては、例えばCryptococcus flavus IFO 407等が、コウニングハメリア（Cunninghamella）属に属する微生物としては、例えばCunninghamella echinulata var. elegans IFO 4446およびCunninghamella echinulata var. elegans IFO 6334等が、デバリオマイセス（Debaryomyces）属に属する微生物としては、例えばDebaryomyces hansenii IFO 34およびDebaryomyces hansenii IFO 1084等が挙げられる。
【００１２】
エンテロバクター（Enterobacter）属に属する微生物としては、例えばEnterobacter aerogenes IAM 12348、Enterobacter agglomerans JCM 1236、Enterobacter cancerogenus JCM 3943、Enterobacter cloacae JCM 1232、Enterobacter cloacae IAM 1624、Enterobacter cloacae IFO 3320、Enterobacter intermdium JCM 1238およびEnterobacter sakazakii JCM 1233等が、エセリキア（Escherichia）属に属する微生物としては、例えばEscherichia coli IFO 3301等が、ギベレリア（Gibberella）属に属する微生物としては、例えばGibberella fujikuroi IFO 5268等が、イサタケンキア（Issatchenkia）属に属する微生物としては、例えばIssatchenkia terricola IFO 933等が、クレブシラ（Klebsilla）属に属する微生物としては、例えばKlebsilla plnticola IFO 3317およびKlebsilla pneumoniae ATCC 9621等が挙げられる。
【００１３】
コクリア（Kocuria）属に属する微生物としては、例えばKocuria roseus IFO 3768等が、ラクトバチルス（Lactobacillus）属に属する微生物としては、例えばLactobacillus rhamnosus JCM 1136等が、ルテオコッカス（Luteococcus）属に属する微生物としては、例えばLuteococcus japonicus IFO 12422等が、ミクロバクテリウム（Microbacterium）属に属する微生物としては、例えばMicrobacterium barkeri JCM 1343、Microbacterium liquefaciens JCM 3878およびMicrobacterium trichothecenolyticum JCM 1358等が、ミクロコッカス（Micrococcus）属に属する微生物としては、例えばMicrococcus luteus IFO 12708、Micrococcus luteus IFO 13867およびMicrococcus varians IAM 1099等が挙げられる。
【００１４】
モルゲネリア（Morganella）属に属する微生物としては、例えばMorganella morganii IFO 3848等が、モルテエレラ（Mortierella）属に属する微生物としては、例えばMortierella isabellina IFO 7824等が、ムコール（Mucor）属に属する微生物としては、例えばMucor javanicus IFO 4572等が、マイコプラナ（Mycoplana）属に属する微生物としては、例えばMycoplana dimorpha ATCC 4279等が、ニューロスポラ（Neurospora）属に属する微生物としては、例えばNeurospora sitophila IFO 6069等が、オベスムバクテリウム（Obesumbacterium）属に属する微生物としては、例えばObesumbacterium proteus ATCC 12841等が、ペニシリウム（Penicillium）属に属する微生物としては、例えばPenicillium cahescens IFO 7108およびPenicillium citrinum IAM 7008等が、フォトバクテリウム（Photobacterium）属に属する微生物としては例えばPhotobacterium phosphoreum IFO 13896等が挙げられる。
【００１５】
ピキア（Pichia）属に属する微生物としては、例えばPichia anomala IFO 146およびPichia anomala IFO 707等が、プロテウス（Proteus）属に属する微生物としては、例えばProteus mirabilis IFO 3849およびProteus vulgaris IFO 3167等が、プロヴィデンシア（Providencia）属に属する微生物としては、例えばProvidencia rettgeri ATCC 9919、Providencia rettgeri ATCC 21118、Providencia rettgeri ATCC 25932およびProvidencia rettgeri ATCC 35565等が、ピシオシス（Pythiopsis）属に属する微生物としては、例えばPythiopsis cymosa ATCC 26880等が、リゾプス（Rhizopus）属に属する微生物としては、例えばRhizopus microsporus IFO 4768等が、ロドバクター（Rhodobactor）属に属する微生物としては、例えばRhodobactor sphaeroides ATCC 17023等が挙げられる。
【００１６】
ロッドコッカス（Rhodococcus）属に属する微生物としては、例えばRhodococcus bronchialis IFM 150およびRhodococcus rhodnii IFM 149等が、ロドスポリジーム（Rhodosporidium）属に属する微生物としては、例えばRhodosporidium toruloides IFO 413等が、ロドツルーラ（Rhodotorula）属に属する微生物としては、例えばRhodotorula glutinis var. dairenensis IFO 415、Rhodotorula graminis IFO 190およびRhodotorula minuta var. texensis IFO 1102等が、サッカロマイセス（Saccharomyces）属に属する微生物としては、例えばSaccharomyces cerevisiae IFO 1225、Saccharomyces cerevisiae IFO 2018、Saccharomyces cerevisiae IFO 2044、Saccharomyces cerevisiae IFO 2359、Saccharomyces cerevisiae ATCC 32694-2B、Saccharomyces cerevisiae ATCC 32694-2CおよびSaccharomyces cerevisiae ATCC 32694-D等が挙げられる。
【００１７】
セラチア（Serratia）属に属する微生物としては、例えばSerratia marcescens IAM 1205およびSerratia marcescens IFO 3046等が、スピンゴモナス（Sphingomonas）属に属する微生物としては、例えばSphingomonas capsulatum IFO 12533等が、スタフィロコッカス（Staphylococcus）属に属する微生物としては、例えばStaphylococcus aureus IFO 12732等が、ステノトロホナス（Stenotrophomonas）属に属する微生物としては、例えばStenotrophomonas maltophilia IFO 12020およびStenotrophomonas maltophilia IFO 12690等が、ストレプトマイセス（Streptomyces）属に属する微生物としては、例えばStreptomyces clavuligerus IFO 13307、Streptomyces griseus subsp. griseus IFO 3355およびStreptomyces griseus subsp. rhpdpchrous IFO 3358等が挙げられる。
【００１８】
トルラスポラ（Torulaspora）属に属する微生物としては、例えばTorulaspora colliculosa IFO 1083等が、トリコダーマ（Trichoderma）属に属する微生物としては、例えばTrichoderma longibrachiatum IFO 4847等が、バーチシリウム（Verticillium）属に属する微生物としては、例えばVerticillium fungicola IFO 30616等が、ウイリオポシス（Williopsis）属に属する微生物としては、例えばWilliopsis saturnus IFO 117等が、キサントモナス（Xanthomonas）属に属する微生物としては、例えばXanthomonas citri IFO 3829およびXanthomonas maltophilia IAM 1554等が、ヤマダジーマ（Yamadazyma）属に属する微生物としては、例えばYamadazyma farinosa IFO 193等が、ジーゴリンチス（Zygorhynchus）属に属する微生物としては、例えばZygorhynchus exponens var. smithii IFO 6665等が、ジーゴサッカロマイセス（Zygosaccharomyces）属に属する微生物としては、例えばZygosaccharomyces montanus IFO 21およびZygosaccharomyces rouxii IFO 510等が例示される。
【００１９】
これらの微生物は、財団法人発酵研究所（ＩＦＯ）、東京大学分子細胞生物学研究所微生物微細藻類総合センター（ＩＡＭ）、理化学研究所微生物系統保存施設（ＪＣＭ）および千葉大学真核微生物研究センター（ＩＦＭ）等から容易に入手することができる。
【００２０】
また、これらの微生物の変異体または目的の酵素遺伝子を単離し、通常の方法で各種宿主ベクター系に導入した遺伝子操作微生物の利用も可能である。目的の酵素遺伝子を単離し、これを導入した遺伝子操作微生物を利用した場合、一般に反応活性、光学選択性とも上昇することが多い。
【００２１】
本発明において、これらの微生物を培養するための培地としては、通常これらの微生物が生育し得るものであれば何れのものでも使用できる。炭素源としては、例えば、グルコース、シュークロースやマルトース等の糖類、酢酸、クエン酸やフマル酸等の有機酸あるいはその塩、エタノールやグリセロール等のアルコール類等を使用できる。窒素源としては、例えば、ペプトン、肉エキス、酵母エキスやアミノ酸等の一般天然窒素源の他、各種無機、有機酸アンモニウム塩等が使用できる。その他、無機塩、微量金属塩、ビタミン等が必要に応じて適宜添加される。また、高い酵素活性を得るために、一般式（Ｉ）で示される2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルはもちろん、エステル結合あるいはアミド結合を持つ化合物等を酵素産生の誘導物質として培地に添加することも有効である。その培養は常法に従って行えばよく、例えば、ｐＨ４〜１０、温度１５〜４０℃の範囲にて好気的に６〜９６時間培養する。
【００２２】
このようにして得られた微生物は、培地中で培養して得られる培養物をそのままか、若しくは該培養物から遠心分離等の集菌操作によって得られる微生物菌体または培養上清、若しくは菌体処理物若しくはこれら微生物により生産される酵素等の形で、一般式（Ｉ）で表される2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルを不斉加水分解させ、光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルを製造することができる。
【００２３】
菌体処理物としては、該触媒活性を示す限りその使用形態は特に限定されず、アセトン、トルエン等で処理した菌体、菌体の破砕物、菌体を破砕した無細胞抽出物等が挙げられる。
【００２４】
また、該微生物により生産される酵素としては、該触媒活性を示す限りその使用形態は特に限定されず、粗酵素または精製酵素等が挙げられる。
一般に、菌体処理物、粗酵素または精製酵素等の形、即ち目的の酵素を相対的に濃縮させた形で利用した場合、微生物菌体、菌体培養液等に比べて光学選択性が上昇することがある。
【００２５】
微生物菌体、菌体培養液、菌体処理物あるいはこれら微生物により生産される酵素を反応に供するに際しては、これらを適当な担体に固定化して用いることができる。例えば、架橋したアクリルアミドゲル、多糖類などで包括したり、イオン交換樹脂、珪藻土、セラミックなどの固体担体に物理的、化学的に固定化することができる。固定化して用いることにより、触媒活性が上昇する場合があるばかりではなく、反応終了後の光学活性α−トリフルオロメチル乳酸及びその対掌体エステル並びに触媒の分離／回収およびその再利用が容易になる。
【００２６】
さらに、通常これら触媒は１種類用いるが、同様な能力を有する２種以上のそれを混合して用いることも可能である。
本発明において、2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルの光学選択的加水分解は、以下の方法で行うことができる。反応溶媒に基質である2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルを溶解もしくは懸濁する。また、基質を反応溶媒に添加する前に又は添加した後に触媒となる上記不斉加水分解する能力を有する微生物菌体、菌体培養液、菌体処理物あるいはこれら微生物により生産される酵素等を添加する。そして、反応温度、必要により反応液のpHを制御しながら反応を行う。場合によっては反応の初期段階で反応を中断したり、あるいは過剰に反応させることもある。
【００２７】
反応液の基質濃度は、0.1 〜80質量％の間で特に制限はないが、生産性等を考慮すると0.5〜50質量％の濃度で実施するのが好ましい。反応液の触媒濃度は、その活性で適宜決定するもので特に制限はないが、通常、0.001〜20質量％であり、好ましくは 0.005 〜10質量％である。反応液のpHは、用いる触媒の至適pHに依存するが、一般的にはpH３〜11の範囲である。化学的加水分解反応による光学純度の低下及び収率の低下を抑えることができるという点でpH４〜９で反応を行うのが好ましい。また、反応が進行するに従いpHが低下してくるが、この場合は適当な中和剤、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム水溶液等を添加して最適pHに調整することが望ましい。反応温度は化学的加水分解反応の抑制および用いる触媒の至適温度によって適宜決定されるもので特に制限はないが、０〜70℃が好ましく、５〜50℃がより好ましい。
【００２８】
反応溶媒は、通常イオン交換水、緩衝液等の水性媒体を使用するが、有機溶媒を含んだ系でも反応を行うことができる。有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、t-ブチルアルコール、t-アミルアルコール等のアルコール系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、その他アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド等を適宜使用できる。また、これらの有機溶媒を水への溶解度以上に加えて２層系で反応を行うことも可能である。有機溶媒を反応系に共存させることで、選択率、変換率、収率等が向上することも多い。
【００２９】
反応時間は、通常、１時間〜１週間、好ましくは１〜72時間であり、そのような時間で反応が終了する反応条件を選択することが好ましい。尚、以上のような基質濃度、触媒濃度、pH、温度、溶媒、反応時間及びその他の反応条件はその条件における反応収率、光学収率等を勘案して目的とする光学活性化合物が最も多く採取できる条件を適宜選択することが望ましい。
【００３０】
上記の反応により、2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルが不斉加水分解されて、光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルが生成する。生成した光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの反応混合液からの単離は抽出、蒸留、昇華、カラム分離等通常の単離法で行うことができる。
【００３１】
例えば、光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルは、例えば、反応液のpHを中性付近に調整後、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類；酢酸エチル等のエステル類；ヘキサン、オクタン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類；塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素等、一般的な有機溶媒により抽出分離することができる。
【００３２】
これら光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの光学純度は、常法によりトリメチルシリル化し、光学分割用ＧＣキャピラリーカラム（クロムパック社製Chirasil-DEX CB カラム）を用いるガスクロマトグラフィーにより容易に測定することができる。光学純度（エナンチオマー過剰率；％e.e.）は、一般的に、ＧＣによる(S)- 2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステル及び(R)- 2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの各ピーク面積から、以下の式によって算出することができる。
【００３３】
Ｒ＞Ｓの場合：Ｒ体の光学純度（％e.e.）＝｛（Ｒ−Ｓ）／（Ｒ＋Ｓ）｝×１００
Ｓ＞Ｒの場合：Ｓ体の光学純度（％e.e.）＝｛（Ｓ−Ｒ）／（Ｒ＋Ｓ）｝×１００
Ｓ：(S)- 2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステル誘導体のピーク面積
Ｒ：(R)- 2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステル誘導体のピーク面積
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
〔実施例１〕
グルコース20g、ペプトン5g、酵母エキス 5g、食塩 5g、Ｋ２ＨＰＯ４ 5g、蒸留水１Ｌ（ｐＨ7.0）からなる組成の液体培地を調製し、この液体培地を試験管に10mlづつ分注し、121 ℃で15分間蒸気滅菌した後、酢酸ブチルを8μL加え、表１に示す微生物を植菌し、30℃で振盪培養した。次に各試験管内の培養液から遠心分離により菌体を回収後、50mMリン酸緩衝液（pH＝7.0） で３回洗浄した（10℃以下）。菌体を50mMリン酸緩衝液（pH＝7.0） 1ml に懸濁した。この菌体懸濁液に2-メチル-1,3-プロパンジオールジアセテート10mgを加え、30℃にて15時間、振盪しながら反応した。
【００３５】
反応液に１mlの酢酸エチルを加え、2-メチル-1,3-プロパンジオールモノアセテートを抽出した。この酢酸エチル抽出溶液に300μｌのＮ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセトアミド（ＢＡＳ、東京化成社製）を加えた後、ガスクロマトグラフィー（クロムパック社製Chirasil-DEX CB カラム、注入温度；230℃、検出温度；230℃、キャリアーガス；ヘリウム、カラム温度；110℃、検出；ＦＩＤ）により光学純度を分析した。分析結果を表１〜表４に示した。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、本発明の課題は、医薬、農薬等の原料又は中間体として有用な光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの新たな酵素触媒による製造方法が提供される。
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬、農薬等の原料又は中間体として有用な光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラセミ体2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルは、2-メチル-1,3-プロパンジオールを原料として酸無水物等のアシル化剤で半エステル化反応（Tetrahedron,48,3827,1992）により、あるいは2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルの半加水分解反応で容易に合成されることが知られている。
光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの製造法についても、既に多くの報告がある（特開昭63-237792、WO8808838、特開平03-19698、特開平08-126493、Tetrahedron Letter,30,6189,1989、Tetrahedron Letter ,31,5657,1990、Tetrahedron,48,3827,1992、Ｔetrahedron Asymmetry,4,937,1993、Tetrahedron Asymmetry,10,4455,1999）。
【０００３】
しかしながら、これらの方法で使用されている微生物学的触媒は極めて限られており、コリネバクテリウム（Corynebacterium）属、シュードモナス（Pseudomonas）属およびアルカリゲネス（Alcaligenes）属の酵素のみである。
【０００４】
以上のように、光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの光学活性体の製造はその方法あるいは種類が限定されており、本発明で提案される微生物種により製造するという報告はない。
従って、本発明で提供されるような新たな酵素触媒による合成方法の開発が望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、医薬、農薬等の原料又は中間体として有用な光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの新たな酵素触媒による製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本反応を触媒することがこれまでに知られていない微生物の特定の酵素において、より効率的に触媒するものが多数存在することを新たに見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、
一般式（I）
【化３】
（式中、Ｒは置換又は非置換の炭素原子数１〜６の炭化水素基である。）で表される2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルに、アシネトバクター（Acinetobacter）属、アエロモナス（Aeromonas）属、アグロバクテリウム（Agrobacterium）属、アースロバクター（Arthrobacter）属、アスペルギルス（Aspergillus ）属、オウレオバクテリウム（Aureobacterium）属、オウレオバシディーム（Aureobasidium）属、バシルス（Bacillus）属、ボトリオティニア（Botryotinia）属、ブレブンディモナス（Brevundimonas）属、キャンジダ（Candida）属、カエトリウム（Chaetomium）属、コマモナス（Comamonas）属、クリプトコッカス（Cryptococcus）属、コウニングハメリア（Cunninghamella）属、デバリオマイセス（Debaryomyces）属、エンテロバクター（Enterobacter）属、エセリキア（Escherichia）属、ギベレリア（Gibberella）属、イサタケンキア（Issatchenkia）属、クレブシラ（Klebsilla）属、コクリア（Kocuria）属、ラクトバチルス（Lactobacillus）属、ルテオコッカス（Luteococcus）属、ミクロバクテリウム（Microbacterium）属、ミクロコッカス（Micrococcus）属、モルゲネリア（Morganella）属、モルテエレラ（Mortierella）属、ムコール（Mucor）属、マイコプラナ（Mycoplana）属、ニューロスポラ（Neurospora）属、オベスムバクテリウム（Obesumbacterium）属、ペニシリウム（Penicillium）属、フォトバクテリウム（Photobacterium）属、ピキア（Pichia）属、プロテウス（Proteus）属、プロヴィデンシア（Providencia）属、ピシオシス（Pythiopsis）属、リゾプス（Rhizopus）属、ロドバクター（Rhodobactor）属、ロッドコッカス（Rhodococcus）属、ロドスポリジーム（Rhodosporidium）属、ロドツルーラ（Rhodotorula）属、サッカロマイセス（Saccharomyces）属、セラチア（Serratia）属、スピンゴモナス（Sphingomonas）属、スタフィロコッカス（Staphylococcus）属、ステノトロホナス（Stenotrophomonas）属、ストレプトマイセス（Streptomyces）属、トルラスポラ（Torulaspora）属、トリコダーマ（Trichoderma）属、バーチシリウム（Verticillium）属、ウイリオポシス（Williopsis）属、キサントモナス（Xanthomonas）属、ヤマダジーマ（Yamadazyma）属、ジーゴリンチス（Zygorhynchus）属およびジーゴサッカロマイセス（Zygosaccharomyces）属の群から選択される少なくとも１種に属し、且つ該エステル結合を不斉加水分解する能力を有する微生物菌体、菌体培養液、菌体処理物又はこれら微生物により生産される酵素を作用させ、一般式（II）
【化４】
（式中、Ｒは前記と同義であり、＊は不斉炭素を示す）
で示される光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルを採取することを特徴とする光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。一般式（Ｉ）および（ＩＩ）中において、Ｒは置換又は非置換の炭素原子数１〜６の炭化水素基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチルヘキシル基等の炭素原子数１〜６のアルキル基；ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基等の炭素原子数２〜６のアルケニル基；エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等の炭素原子数２〜６のアルキニル基等が例示される。また、この炭化水素基は、その炭素原子に結合する水素原子がアミノ基、ハロゲン等の置換基で置換されていてもよい。好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基である。
【０００８】
原料となる2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルは、2-メチル-1,3-プロパンジオールを常法によりエステル化することにより合成することができる。
本発明において、使用するエステル不斉加水分解触媒はアシネトバクター（Acinetobacter）属、アエロモナス（Aeromonas）属、アグロバクテリウム（Agrobacterium）属、アースロバクター（Arthrobacter）属、アスペルギルス（Aspergillus ）属、オウレオバクテリウム（Aureobacterium）属、オウレオバシディーム（Aureobasidium）属、バシルス（Bacillus）属、ボトリオティニア（Botryotinia）属、ブレブンディモナス（Brevundimonas）属、キャンジダ（Candida）属、カエトリウム（Chaetomium）属、コマモナス（Comamonas）属、クリプトコッカス（Cryptococcus）属、コウニングハメリア（Cunninghamella）属、デバリオマイセス（Debaryomyces）属、エンテロバクター（Enterobacter）属、エセリキア（Escherichia）属、ギベレリア（Gibberella）属、イサタケンキア（Issatchenkia）属、クレブシラ（Klebsilla）属、コクリア（Kocuria）属、ラクトバチルス（Lactobacillus）属、ルテオコッカス（Luteococcus）属、ミクロバクテリウム（Microbacterium）属、ミクロコッカス（Micrococcus）属、モルゲネリア（Morganella）属、モルテエレラ（Mortierella）属、ムコール（Mucor）属、マイコプラナ（Mycoplana）属、ニューロスポラ（Neurospora）属、オベスムバクテリウム（Obesumbacterium）属、ペニシリウム（Penicillium）属、フォトバクテリウム（Photobacterium）属、ピキア（Pichia）属、プロテウス（Proteus）属、プロヴィデンシア（Providencia）属、ピシオシス（Pythiopsis）属、リゾプス（Rhizopus）属、ロドバクター（Rhodobactor）属、ロッドコッカス（Rhodococcus）属、ロドスポリジーム（Rhodosporidium）属、ロドツルーラ（Rhodotorula）属、サッカロマイセス（Saccharomyces）属、セラチア（Serratia）属、スピンゴモナス（Sphingomonas）属、スタフィロコッカス（Staphylococcus）属、ステノトロホナス（Stenotrophomonas）属、ストレプトマイセス（Streptomyces）属、トルラスポラ（Torulaspora）属、トリコダーマ（Trichoderma）属、バーチシリウム（Verticillium）属、ウイリオポシス（Williopsis）属、キサントモナス（Xanthomonas）属、ヤマダジーマ（Yamadazyma）属、ジーゴリンチス（Zygorhynchus）属およびジーゴサッカロマイセス（Zygosaccharomyces）属に属し、且つ、一般式（Ｉ）に示される2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルを不斉加水分解する能力を有する微生物菌体、菌体培養液、菌体処理物あるいはこれら微生物により生産される酵素であれば、その種類及び製造方法は問わない。
【０００９】
そのような微生物として、アシネトバクター（Acinetobacter）属に属する微生物としては、例えば、Acinetobacter calcoaceticus IFO 12552等が、アエロモナス（Aeromonas）属に属する微生物としては、例えば、Aeromonas hydrophila IFO 3820およびAeromonas punctata subsp. caviae IFO 13288等が、アグロバクテリウム（Agrobacterium）属に属する微生物としてはAgrobacterium radiobacter IAM 1526、Agrobacterium tumefaciens IAM 1037およびAgrobacterium tumefaciens ATCC 4720等が、アースロバクター（Arthrobacter）属に属する微生物としては、例えばArthrobacter aurescens IAM 12340およびArthrobacter protophormiae IFO 12128等が、アスペルギルス（Aspergillus ）属に属する微生物としては、例えばAspergillus flavus var. asper IFO 5324およびAspergillus sojae IAM 2703等が挙げられる。
【００１０】
オウレオバクテリウム（Aureobacterium）属に属する微生物としては、例えばAureobacterium saperdae JCM 1352等が、オウレオバシディーム（Aureobasidium）属に属する微生物としては、例えばAureobasidium pullulans IFO 4464等が、バシルス（Bacillus）属に属する微生物としては、例えばBacillus licheniformis IFO 12197、Bacillus licheniformis IFO 12199、Bacillus megaterium ATCC 25833およびBacillus subtilis IFO 3214等が、ボトリオティニア（Botryotinia）属に属する微生物としては、例えばBotryotinia fuckeliana IAM 5126等が、ブレブンディモナス（Brevundimonas）属に属する微生物としては、例えばBrevundimonas diminuta IFO 14213等が、キャンジダ（Candida）属に属する微生物としては、例えばCandida guilliermondii IFO 566、Candida saitoana IFO 380、Candida saitoana IFO 768、Candida tropicalis ATCC 20311およびCandida utillis IFO 1086等が挙げられる。
【００１１】
カエトリウム（Chaetomium）属に属する微生物としては、例えばChaetomium semispirale IFO 8363等が、コマモナス（Comamonas）属に属する微生物としては、例えばComamonas cruciviae IFO 12047等が、クリプトコッカス（Cryptococcus）属に属する微生物としては、例えばCryptococcus flavus IFO 407等が、コウニングハメリア（Cunninghamella）属に属する微生物としては、例えばCunninghamella echinulata var. elegans IFO 4446およびCunninghamella echinulata var. elegans IFO 6334等が、デバリオマイセス（Debaryomyces）属に属する微生物としては、例えばDebaryomyces hansenii IFO 34およびDebaryomyces hansenii IFO 1084等が挙げられる。
【００１２】
エンテロバクター（Enterobacter）属に属する微生物としては、例えばEnterobacter aerogenes IAM 12348、Enterobacter agglomerans JCM 1236、Enterobacter cancerogenus JCM 3943、Enterobacter cloacae JCM 1232、Enterobacter cloacae IAM 1624、Enterobacter cloacae IFO 3320、Enterobacter intermdium JCM 1238およびEnterobacter sakazakii JCM 1233等が、エセリキア（Escherichia）属に属する微生物としては、例えばEscherichia coli IFO 3301等が、ギベレリア（Gibberella）属に属する微生物としては、例えばGibberella fujikuroi IFO 5268等が、イサタケンキア（Issatchenkia）属に属する微生物としては、例えばIssatchenkia terricola IFO 933等が、クレブシラ（Klebsilla）属に属する微生物としては、例えばKlebsilla plnticola IFO 3317およびKlebsilla pneumoniae ATCC 9621等が挙げられる。
【００１３】
コクリア（Kocuria）属に属する微生物としては、例えばKocuria roseus IFO 3768等が、ラクトバチルス（Lactobacillus）属に属する微生物としては、例えばLactobacillus rhamnosus JCM 1136等が、ルテオコッカス（Luteococcus）属に属する微生物としては、例えばLuteococcus japonicus IFO 12422等が、ミクロバクテリウム（Microbacterium）属に属する微生物としては、例えばMicrobacterium barkeri JCM 1343、Microbacterium liquefaciens JCM 3878およびMicrobacterium trichothecenolyticum JCM 1358等が、ミクロコッカス（Micrococcus）属に属する微生物としては、例えばMicrococcus luteus IFO 12708、Micrococcus luteus IFO 13867およびMicrococcus varians IAM 1099等が挙げられる。
【００１４】
モルゲネリア（Morganella）属に属する微生物としては、例えばMorganella morganii IFO 3848等が、モルテエレラ（Mortierella）属に属する微生物としては、例えばMortierella isabellina IFO 7824等が、ムコール（Mucor）属に属する微生物としては、例えばMucor javanicus IFO 4572等が、マイコプラナ（Mycoplana）属に属する微生物としては、例えばMycoplana dimorpha ATCC 4279等が、ニューロスポラ（Neurospora）属に属する微生物としては、例えばNeurospora sitophila IFO 6069等が、オベスムバクテリウム（Obesumbacterium）属に属する微生物としては、例えばObesumbacterium proteus ATCC 12841等が、ペニシリウム（Penicillium）属に属する微生物としては、例えばPenicillium cahescens IFO 7108およびPenicillium citrinum IAM 7008等が、フォトバクテリウム（Photobacterium）属に属する微生物としては例えばPhotobacterium phosphoreum IFO 13896等が挙げられる。
【００１５】
ピキア（Pichia）属に属する微生物としては、例えばPichia anomala IFO 146およびPichia anomala IFO 707等が、プロテウス（Proteus）属に属する微生物としては、例えばProteus mirabilis IFO 3849およびProteus vulgaris IFO 3167等が、プロヴィデンシア（Providencia）属に属する微生物としては、例えばProvidencia rettgeri ATCC 9919、Providencia rettgeri ATCC 21118、Providencia rettgeri ATCC 25932およびProvidencia rettgeri ATCC 35565等が、ピシオシス（Pythiopsis）属に属する微生物としては、例えばPythiopsis cymosa ATCC 26880等が、リゾプス（Rhizopus）属に属する微生物としては、例えばRhizopus microsporus IFO 4768等が、ロドバクター（Rhodobactor）属に属する微生物としては、例えばRhodobactor sphaeroides ATCC 17023等が挙げられる。
【００１６】
ロッドコッカス（Rhodococcus）属に属する微生物としては、例えばRhodococcus bronchialis IFM 150およびRhodococcus rhodnii IFM 149等が、ロドスポリジーム（Rhodosporidium）属に属する微生物としては、例えばRhodosporidium toruloides IFO 413等が、ロドツルーラ（Rhodotorula）属に属する微生物としては、例えばRhodotorula glutinis var. dairenensis IFO 415、Rhodotorula graminis IFO 190およびRhodotorula minuta var. texensis IFO 1102等が、サッカロマイセス（Saccharomyces）属に属する微生物としては、例えばSaccharomyces cerevisiae IFO 1225、Saccharomyces cerevisiae IFO 2018、Saccharomyces cerevisiae IFO 2044、Saccharomyces cerevisiae IFO 2359、Saccharomyces cerevisiae ATCC 32694-2B、Saccharomyces cerevisiae ATCC 32694-2CおよびSaccharomyces cerevisiae ATCC 32694-D等が挙げられる。
【００１７】
セラチア（Serratia）属に属する微生物としては、例えばSerratia marcescens IAM 1205およびSerratia marcescens IFO 3046等が、スピンゴモナス（Sphingomonas）属に属する微生物としては、例えばSphingomonas capsulatum IFO 12533等が、スタフィロコッカス（Staphylococcus）属に属する微生物としては、例えばStaphylococcus aureus IFO 12732等が、ステノトロホナス（Stenotrophomonas）属に属する微生物としては、例えばStenotrophomonas maltophilia IFO 12020およびStenotrophomonas maltophilia IFO 12690等が、ストレプトマイセス（Streptomyces）属に属する微生物としては、例えばStreptomyces clavuligerus IFO 13307、Streptomyces griseus subsp. griseus IFO 3355およびStreptomyces griseus subsp. rhpdpchrous IFO 3358等が挙げられる。
【００１８】
トルラスポラ（Torulaspora）属に属する微生物としては、例えばTorulaspora colliculosa IFO 1083等が、トリコダーマ（Trichoderma）属に属する微生物としては、例えばTrichoderma longibrachiatum IFO 4847等が、バーチシリウム（Verticillium）属に属する微生物としては、例えばVerticillium fungicola IFO 30616等が、ウイリオポシス（Williopsis）属に属する微生物としては、例えばWilliopsis saturnus IFO 117等が、キサントモナス（Xanthomonas）属に属する微生物としては、例えばXanthomonas citri IFO 3829およびXanthomonas maltophilia IAM 1554等が、ヤマダジーマ（Yamadazyma）属に属する微生物としては、例えばYamadazyma farinosa IFO 193等が、ジーゴリンチス（Zygorhynchus）属に属する微生物としては、例えばZygorhynchus exponens var. smithii IFO 6665等が、ジーゴサッカロマイセス（Zygosaccharomyces）属に属する微生物としては、例えばZygosaccharomyces montanus IFO 21およびZygosaccharomyces rouxii IFO 510等が例示される。
【００１９】
これらの微生物は、財団法人発酵研究所（ＩＦＯ）、東京大学分子細胞生物学研究所微生物微細藻類総合センター（ＩＡＭ）、理化学研究所微生物系統保存施設（ＪＣＭ）および千葉大学真核微生物研究センター（ＩＦＭ）等から容易に入手することができる。
【００２０】
また、これらの微生物の変異体または目的の酵素遺伝子を単離し、通常の方法で各種宿主ベクター系に導入した遺伝子操作微生物の利用も可能である。目的の酵素遺伝子を単離し、これを導入した遺伝子操作微生物を利用した場合、一般に反応活性、光学選択性とも上昇することが多い。
【００２１】
本発明において、これらの微生物を培養するための培地としては、通常これらの微生物が生育し得るものであれば何れのものでも使用できる。炭素源としては、例えば、グルコース、シュークロースやマルトース等の糖類、酢酸、クエン酸やフマル酸等の有機酸あるいはその塩、エタノールやグリセロール等のアルコール類等を使用できる。窒素源としては、例えば、ペプトン、肉エキス、酵母エキスやアミノ酸等の一般天然窒素源の他、各種無機、有機酸アンモニウム塩等が使用できる。その他、無機塩、微量金属塩、ビタミン等が必要に応じて適宜添加される。また、高い酵素活性を得るために、一般式（Ｉ）で示される2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルはもちろん、エステル結合あるいはアミド結合を持つ化合物等を酵素産生の誘導物質として培地に添加することも有効である。その培養は常法に従って行えばよく、例えば、ｐＨ４〜１０、温度１５〜４０℃の範囲にて好気的に６〜９６時間培養する。
【００２２】
このようにして得られた微生物は、培地中で培養して得られる培養物をそのままか、若しくは該培養物から遠心分離等の集菌操作によって得られる微生物菌体または培養上清、若しくは菌体処理物若しくはこれら微生物により生産される酵素等の形で、一般式（Ｉ）で表される2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルを不斉加水分解させ、光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルを製造することができる。
【００２３】
菌体処理物としては、該触媒活性を示す限りその使用形態は特に限定されず、アセトン、トルエン等で処理した菌体、菌体の破砕物、菌体を破砕した無細胞抽出物等が挙げられる。
【００２４】
また、該微生物により生産される酵素としては、該触媒活性を示す限りその使用形態は特に限定されず、粗酵素または精製酵素等が挙げられる。
一般に、菌体処理物、粗酵素または精製酵素等の形、即ち目的の酵素を相対的に濃縮させた形で利用した場合、微生物菌体、菌体培養液等に比べて光学選択性が上昇することがある。
【００２５】
微生物菌体、菌体培養液、菌体処理物あるいはこれら微生物により生産される酵素を反応に供するに際しては、これらを適当な担体に固定化して用いることができる。例えば、架橋したアクリルアミドゲル、多糖類などで包括したり、イオン交換樹脂、珪藻土、セラミックなどの固体担体に物理的、化学的に固定化することができる。固定化して用いることにより、触媒活性が上昇する場合があるばかりではなく、反応終了後の光学活性α−トリフルオロメチル乳酸及びその対掌体エステル並びに触媒の分離／回収およびその再利用が容易になる。
【００２６】
さらに、通常これら触媒は１種類用いるが、同様な能力を有する２種以上のそれを混合して用いることも可能である。
本発明において、2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルの光学選択的加水分解は、以下の方法で行うことができる。反応溶媒に基質である2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルを溶解もしくは懸濁する。また、基質を反応溶媒に添加する前に又は添加した後に触媒となる上記不斉加水分解する能力を有する微生物菌体、菌体培養液、菌体処理物あるいはこれら微生物により生産される酵素等を添加する。そして、反応温度、必要により反応液のpHを制御しながら反応を行う。場合によっては反応の初期段階で反応を中断したり、あるいは過剰に反応させることもある。
【００２７】
反応液の基質濃度は、0.1 〜80質量％の間で特に制限はないが、生産性等を考慮すると0.5〜50質量％の濃度で実施するのが好ましい。反応液の触媒濃度は、その活性で適宜決定するもので特に制限はないが、通常、0.001〜20質量％であり、好ましくは 0.005 〜10質量％である。反応液のpHは、用いる触媒の至適pHに依存するが、一般的にはpH３〜11の範囲である。化学的加水分解反応による光学純度の低下及び収率の低下を抑えることができるという点でpH４〜９で反応を行うのが好ましい。また、反応が進行するに従いpHが低下してくるが、この場合は適当な中和剤、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム水溶液等を添加して最適pHに調整することが望ましい。反応温度は化学的加水分解反応の抑制および用いる触媒の至適温度によって適宜決定されるもので特に制限はないが、０〜70℃が好ましく、５〜50℃がより好ましい。
【００２８】
反応溶媒は、通常イオン交換水、緩衝液等の水性媒体を使用するが、有機溶媒を含んだ系でも反応を行うことができる。有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、t-ブチルアルコール、t-アミルアルコール等のアルコール系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、その他アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド等を適宜使用できる。また、これらの有機溶媒を水への溶解度以上に加えて２層系で反応を行うことも可能である。有機溶媒を反応系に共存させることで、選択率、変換率、収率等が向上することも多い。
【００２９】
反応時間は、通常、１時間〜１週間、好ましくは１〜72時間であり、そのような時間で反応が終了する反応条件を選択することが好ましい。尚、以上のような基質濃度、触媒濃度、pH、温度、溶媒、反応時間及びその他の反応条件はその条件における反応収率、光学収率等を勘案して目的とする光学活性化合物が最も多く採取できる条件を適宜選択することが望ましい。
【００３０】
上記の反応により、2-メチル-1,3-プロパンジオールジエステルが不斉加水分解されて、光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルが生成する。生成した光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの反応混合液からの単離は抽出、蒸留、昇華、カラム分離等通常の単離法で行うことができる。
【００３１】
例えば、光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルは、例えば、反応液のpHを中性付近に調整後、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類；酢酸エチル等のエステル類；ヘキサン、オクタン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類；塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素等、一般的な有機溶媒により抽出分離することができる。
【００３２】
これら光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの光学純度は、常法によりトリメチルシリル化し、光学分割用ＧＣキャピラリーカラム（クロムパック社製Chirasil-DEX CB カラム）を用いるガスクロマトグラフィーにより容易に測定することができる。光学純度（エナンチオマー過剰率；％e.e.）は、一般的に、ＧＣによる(S)- 2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステル及び(R)- 2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの各ピーク面積から、以下の式によって算出することができる。
【００３３】
Ｒ＞Ｓの場合：Ｒ体の光学純度（％e.e.）＝｛（Ｒ−Ｓ）／（Ｒ＋Ｓ）｝×１００
Ｓ＞Ｒの場合：Ｓ体の光学純度（％e.e.）＝｛（Ｓ−Ｒ）／（Ｒ＋Ｓ）｝×１００
Ｓ：(S)- 2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステル誘導体のピーク面積
Ｒ：(R)- 2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステル誘導体のピーク面積
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
〔実施例１〕
グルコース20g、ペプトン5g、酵母エキス 5g、食塩 5g、Ｋ２ＨＰＯ４ 5g、蒸留水１Ｌ（ｐＨ7.0）からなる組成の液体培地を調製し、この液体培地を試験管に10mlづつ分注し、121 ℃で15分間蒸気滅菌した後、酢酸ブチルを8μL加え、表１に示す微生物を植菌し、30℃で振盪培養した。次に各試験管内の培養液から遠心分離により菌体を回収後、50mMリン酸緩衝液（pH＝7.0） で３回洗浄した（10℃以下）。菌体を50mMリン酸緩衝液（pH＝7.0） 1ml に懸濁した。この菌体懸濁液に2-メチル-1,3-プロパンジオールジアセテート10mgを加え、30℃にて15時間、振盪しながら反応した。
【００３５】
反応液に１mlの酢酸エチルを加え、2-メチル-1,3-プロパンジオールモノアセテートを抽出した。この酢酸エチル抽出溶液に300μｌのＮ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセトアミド（ＢＡＳ、東京化成社製）を加えた後、ガスクロマトグラフィー（クロムパック社製Chirasil-DEX CB カラム、注入温度；230℃、検出温度；230℃、キャリアーガス；ヘリウム、カラム温度；110℃、検出；ＦＩＤ）により光学純度を分析した。分析結果を表１〜表４に示した。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、本発明の課題は、医薬、農薬等の原料又は中間体として有用な光学活性2-メチル-1,3-プロパンジオールモノエステルの新たな酵素触媒による製造方法が提供される。
Claims (3)
- 一般式（Ｉ）
ルテオコッカス（Ｌｕｔｅｏｃｏｃｃｕｓ）属、ロドツルーラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ）属、ミクロバクテリウム・リクエファシエンス（Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）およびラクトバシルス・ラムノサス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｒｈａｍｎｏｓｕｓ）から選択される少なくとも１種に属し、且つ該エステル結合を不斉加水分解する能力を有する微生物を酵素産生の誘導物質としてエステル結合を持つ化合物を培地に添加して培養した微生物菌体、菌体培養液、菌体処理物又はこれら微生物により生産される酵素を作用させることを含む、一般式（ＩＩ）
で表される光学活性２−メチル−１，３−プロパンジオールモノエステルの製造方法。 - 微生物が、ルテオコッカス・ジャポニクス（Ｌｕｔｅｏｃｏｃｃｕｓ ｊａｐｏｎｉｃｕｓ）に属する微生物、ロドツルーラ・ミヌタ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ ｍｉｎｕｔ）に属する微生物、ミクロバクテリウム・リクエファシエンス（Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓｓ）ＪＣＭ３８７８およびラクトバシルス・ラムノサス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｒｈａｍｎｏｓｕｓ）ＪＣＭ １１３６から選択される少なくとも１種に属する請求項１記載の方法。
- ルテオコッカス・ジャポニクス（Ｌｕｔｅｏｃｏｃｃｕｓ ｊａｐｏｎｉｃｕｓ）がルテオコッカス・ジャポニクス（Ｌｕｔｅｏｃｏｃｃｕｓ ｊａｐｏｎｉｃｕｓ）ＩＦＯ１２４２２であり、ロドツルーラ・ミヌタ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ ｍｉｎｕｔ）がロドツルーラ・ミヌタ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ ｍｉｎｕｔ）ＩＦＯ１１０２である請求項２記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297239A JP5037768B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 光学活性２−メチル−１，３−プロパンジオールモノエステルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297239A JP5037768B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 光学活性２−メチル−１，３−プロパンジオールモノエステルの製造方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003102493A JP2003102493A (ja) | 2003-04-08 |
| JP2003102493A5 JP2003102493A5 (ja) | 2008-11-13 |
| JP5037768B2 true JP5037768B2 (ja) | 2012-10-03 |
Family
ID=19118351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001297239A Expired - Fee Related JP5037768B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 光学活性２−メチル−１，３−プロパンジオールモノエステルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5037768B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2096173B1 (en) * | 2003-05-21 | 2019-01-30 | Asahi Kasei Pharma Corporation | Method of measuring glycolated hemoglobin A1C, enzyme to be used therefor and process for producing the same |
| CN1319464C (zh) * | 2005-04-05 | 2007-06-06 | 单德章 | 植物秸秆饲料产业化产品及其制备方法 |
| CN1313017C (zh) * | 2005-04-19 | 2007-05-02 | 单德章 | 植物秸秆饲料发酵菌剂及其制备方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2523700B2 (ja) * | 1987-10-21 | 1996-08-14 | 花王株式会社 | エステル加水分解酵素の製造方法 |
| JPH0319698A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-28 | Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd | 光学活性な３―アシルオキシ―２―メチルプロパノール製造法 |
| JPH04258297A (ja) * | 1991-02-07 | 1992-09-14 | Ajinomoto Co Inc | 光学活性１−フェニル−１、３−プロパンジオールおよびその誘導体の製造法 |
| JPH0523176A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-02-02 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 油脂のエステル交換のための乾燥菌体 |
| JPH05317089A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-12-03 | Ajinomoto Co Inc | 光学活性１−フェニル−１，３−プロパンジオールおよびその誘導体の製造法 |
| JPH06125789A (ja) * | 1992-10-14 | 1994-05-10 | Chisso Corp | 加水分解による光学活性１−アリール−１，３−プロパンジオールの製造方法 |
| JPH07147994A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-13 | Kureha Chem Ind Co Ltd | １，２−ジオール誘導体の光学分割 |
| JP3703519B2 (ja) * | 1994-05-31 | 2005-10-05 | 株式会社クラレ | 光学活性体の製造方法 |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001297239A patent/JP5037768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003102493A (ja) | 2003-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0357787B1 (en) | Process for preparing optically active 2-hydroxy acid derivatives | |
| JP5037768B2 (ja) | 光学活性２−メチル−１，３−プロパンジオールモノエステルの製造方法 | |
| WO2007026860A1 (ja) | 光学活性α－ヒドロキシカルボン酸の製造方法 | |
| JP4818507B2 (ja) | 光学活性３−キヌクリジノールの製造法 | |
| JP5157576B2 (ja) | 光学活性２−アルキル−１，１，３−トリアルコキシカルボニルプロパンの製造方法 | |
| KR100739361B1 (ko) | 광학활성 β-아미노 알콜의 제조방법 | |
| JP3941184B2 (ja) | 光学活性１−アシロキシ−３−クロロ−２−プロパノール、及び光学活性３−クロロ−１，２−プロパンジオールの製造法 | |
| JP4775925B2 (ja) | 光学活性α−トリフルオロメチル乳酸の製造方法 | |
| EP1290209B1 (en) | Method for preparing an r- or s-form of alpha-substituted heterocyclic carboxylic acid and a counter enantiomeric form of alpha-substituted heterocyclic carboxylic acid ester thereto using enzyme | |
| JP4042454B2 (ja) | 光学活性３−メチルグルタル酸モノエステルの製造方法 | |
| EP0991772A1 (en) | Methods and precursors for the production of chiral vicinal aminoalcohols | |
| KR100618724B1 (ko) | 단량체의 제조 방법 | |
| JPWO2013094499A1 (ja) | 光学活性なα−置換−β−アミノ酸の製造方法 | |
| EP0380689B1 (en) | Process for preparing optically active 2-hydroxy-4-phenyl-3-butenoic acid | |
| JP4711367B2 (ja) | 光学活性アミノアルコール誘導体の製造方法 | |
| US5834261A (en) | Method for the production of chiral vicinal aminoalcohols | |
| JP2007117034A (ja) | 光学活性ニペコチン酸化合物の製造方法 | |
| JP4000263B2 (ja) | （３ｒ，５ｓ）−（ｅ）−７−［２−シクロプロピル−４−（４−フルオロフェニル）−キノリン−３−イル］−３，５−ジヒドロキシヘプト−６−エン酸エステル類の製造方法 | |
| JP4270910B2 (ja) | 光学活性２−ヒドロキシ−２−トリフルオロ酢酸類の製造方法 | |
| JP2639651B2 (ja) | 光学活性カルボン酸及びその対掌体エステルの製造法 | |
| JP4658315B2 (ja) | 光学活性カルボン酸及びその対掌体エステルの製造方法 | |
| JPH02195890A (ja) | メチルコハク酸モノエステルを選択的に製造する方法 | |
| JPH06237788A (ja) | アセチレンアルコール類の製造法 | |
| JPH0679557B2 (ja) | 光学活性なシス−シクロプロパンカルボン酸の製造方法 | |
| JP2006021999A (ja) | 光学活性β−アミノニトリル化合物およびその対掌体アミド化合物の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080925 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080925 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110526 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110712 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120209 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120507 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20120523 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120628 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120705 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150713 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150713 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150713 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |