JPH10150997A - 光学活性n−ベンジル−3−ピロリジノールの製造方法 - Google Patents
光学活性n−ベンジル−3−ピロリジノールの製造方法Info
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- JPH10150997A JPH10150997A JP8331467A JP33146796A JPH10150997A JP H10150997 A JPH10150997 A JP H10150997A JP 8331467 A JP8331467 A JP 8331467A JP 33146796 A JP33146796 A JP 33146796A JP H10150997 A JPH10150997 A JP H10150997A
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Pyrrole Compounds (AREA)
Abstract
的に還元する酵素反応によるより効率的な光学活性N−
ベンジル−3−ピロリジノールの製造方法を提供する。 【解決手段】 N−ベンジル−3−ピロリジノンに、微
生物の菌体、培養物又はそれらの処理物を作用させて反
応液を得る工程、及び、上記反応液から、光学活性N−
ベンジル−3−ピロリジノールを採取する工程からなる
光学活性N−ベンジル−3−ピロリジノールの製造方法
であって、上記微生物が、デポダスカス(Depoda
scus)属等に属する微生物である光学活性N−ベン
ジル−3−ピロリジノールの製造方法。
Description
生物質やジヒドロピリジン系化合物等の医薬品の合成中
間体として有用な光学活性N−ベンジル−3−ピロリジ
ノールの製造方法に関する。
ールは、医薬品の合成中間体として有用である。光学活
性N−ベンジル−3−ピロリジノールの製造方法として
は、光学活性な化合物から合成する方法や、プロキラル
な化合物から出発して不斉合成又は光学分割する方法等
が知られている。このような方法として、特開平6−1
41876号公報には、N−ベンジル−3−ピロリジノ
ンを立体選択的に還元する活性を有する酵素の存在下、
このN−ベンジル−3−ピロリジノンを立体選択的に還
元して光学活性N−ベンジル−3−ピノリジノールを製
造する方法が開示されている。しかしながら、この方法
は、工業的な培養やその後の操作が困難なカビを酵素源
として使用しており、また、その基質仕込濃度及び基質
から生成物への転換率が低く、実用に耐えるものではな
かった。
み、N−ベンジル−3−ピロリジノンを立体選択的に還
元する酵素反応によるより効率的な光学活性N−ベンジ
ル−3−ピロリジノールの製造方法を提供することを目
的とするものである。
−3−ピロリジノンに、微生物の菌体、培養物又はそれ
らの処理物を作用させて反応液を得る工程、及び、上記
反応液から、光学活性N−ベンジル−3−ピロリジノー
ルを採取する工程からなる光学活性N−ベンジル−3−
ピロリジノールの製造方法であって、上記微生物が、デ
ポダスカス(Depodascus)属、デバリオマイ
セス(Debaryomyces)属、クリプトコッカ
ス(Cryptococcus)属、ピキア(Pich
ia)属、ロードスポリディウム(Rhodospor
idium)属、トリコスポロン(Trichospo
ron)属、ミクロコッカス(Micrococcu
s)属、コマガタエラ(Komagataella)
属、オガタエア(Ogataea)属、又は、チゴサッ
カロマイセス(Zygosaccharomyces)
属に属する微生物である光学活性N−ベンジル−3−ピ
ロリジノールの製造方法である。以下に本発明を詳述す
る。
ベンジル−3−ピロリジノンに、微生物の菌体、培養物
又はそれらの処理物を作用させて反応液を得る。上記N
−ベンジル−3−ピロリジノンは、特開昭54−164
66号公報に開示されている方法で合成することができ
る。すなわち、ベンジルアミンとアクリル酸エチルとを
マイケル付加させることにより得られるβ−アラニン誘
導体に、塩基の存在下クロロ酢酸エチルを反応させる。
得られる化合物を金属ナトリウム存在下で環化させ、N
−ベンジル−4−カルボエトキシ−3−ピロリドンを得
る。このものを塩酸により脱炭酸してN−ベンジル−3
−ピロリジノンを得ることができる。
ポダスカス(Depodascus)属、デバリオマイ
セス(Debaryomyces)属、クリプトコッカ
ス(Cryptococcus)属、ピキア(Pich
ia)属、ロードスポリディウム(Rhodospor
idium)属、トリコスポロン(Trichospo
ron)属、ミクロコッカス(Micrococcu
s)属、コマガタエラ(Komagataella)
属、オガタエア(Ogataea)属、又は、チゴサッ
カロマイセス(Zygosaccharomyces)
属に属する微生物を用いる。これらの微生物は、上記N
−ベンジル−3−ピロリジノンの3位のカルボニル基を
立体選択的に還元する。
ず、例えば、デポダスカス・テトラスペルマ(Depo
dascus tetrasperma)CBS 76
5.70、デバリオマイセス・ハンセニー・バラエティ
(Debaryomyceshansenii va
r. hansenii)IFO 0728、クリプト
コッカス・アルビダス・バラエティ・アルビタス(Cr
yptococcusalbidus var. al
bidus)IFO 0378、ピキア・メンブランフ
ァシエンス(Pichia membranaefac
iens)IFO 0189、ロードスポリディウム・
トルロイデス(Rhodosporidium tor
uloides)IFO 0413、トリコスポロン・
ファーメンタンス(Trichosporon fer
mentans)ATCC 10675、ミクロコッカ
ス・ルテウス(Micrococcus luteu
s)IFO 13867、、コマガタエラ・パストリス
(Komagataella pastoris)IF
O 0948、オガタエア・ポリモルファ(Ogata
ea polymorpha)IFO 1476、チゴ
サッカロマイセス・バイリイ(Zygosacchar
omyces bailli)IFO 0519等を挙
げることができる。これらの微生物は一般に、入手又は
購入が容易な保存株から得ることができる。また、自然
界から分離することもできる。なお、これらの微生物に
変異を生じさせてより本反応に有利な性質を有する菌株
を得ることもできる。また、これら微生物から組換えD
NA、細胞融合等の遺伝子工学、生物工学的手法により
誘導されるものであってもよい。
して培養することができる。上記培地としては、通常、
寒天培地等の固体培地や液体培地等が用いられる。上記
微生物を大量に培養する場合には、液体培地が好適に用
いられる。上記培地には、グルコース、シュークロー
ス、マルトース等の糖類、乳酸、酢酸、クエン酸等の有
機酸類、エタノール、グリセリン等のアルコール類、又
は、これらの混合物等の炭素源や、硫酸アンモニウム、
りん酸アンモニウム、尿素、酵母エキス、肉エキス、ペ
プトン等の窒素源を混合することができる。更に、その
他の無機塩、ビタミン類等の栄養源を適宜混合すること
もできる。上記微生物の培養は通常一般の条件により行
うことができ、例えば、pH4.0〜9.5、温度範囲
20℃〜45℃にて、好気的に10〜96時間培養す
る。
記微生物を作用させる場合においては、通常、上記微生
物の培養液をそのまま反応に使用することもできるが、
上記培養液中の成分が反応に悪影響を与える場合には、
上記培養液を遠心分離等により処理して得られる懸濁液
を使用することが好ましい。
ず、例えば、菌体の乾燥物、界面活性剤又は有機溶媒処
理物、溶菌酵素処理物、固定化菌体又は菌体からの抽出
酵素標品等を挙げることができる。上記培養物の処理物
としては特に限定されず、例えば、培養物の濃縮物、乾
燥物、界面活性剤又は有機溶媒処理物、溶菌酵素処理物
等を挙げることができる。更に、培養菌体、培養物より
酵素を精製し、これを使用してもよい。
記微生物の菌体、培養物又はそれらの処理物を作用させ
て反応させる際には、上記N−ベンジル−3−ピロリジ
ノンを反応初期に一括して添加してもよく、分割して添
加してもよい。また、この場合の反応温度は、通常15
〜50℃、好ましくは、20〜40℃であり、pHは、
2.5〜9.0である。
の接触能力に応じて適宜使用すればよい。また、基質濃
度は、0.01〜50%(W/V)が好ましい。より好
ましくは、0.1〜20%(W/V)である。反応は、
通常、振盪又は通気撹拌しながら行なう。反応時間は基
質濃度、微生物量及びその他の反応条件によって適宜決
定される。通常、2〜168時間で反応が終了するよう
に各条件を設定することが好ましい。上記反応を促進さ
せるために、反応液にグルコース等のエネルギー源を1
〜5%の割合で加えると優れた結果が得られるので好ま
しい。
に必要とされている還元型ニコチンアミド・アデニンジ
ヌクレオチド(NADH)、還元型ニコチンアミド・ア
デニンジヌクレオチドりん酸(NADPH)等の補酵素
成物を添加することにより、反応を促進させることがで
きる。具体的には、反応系にこれらを添加してもよく、
NADH、NADPH等を生成する反応システムを反応
系に添加してもよい。例えば、ぎ酸脱水素酵素がぎ酸か
ら二酸化炭素と水とを生成する際にNADからNADH
を生成する反応や、グルコース脱水素酵素がグルコース
からグルコノラクトンを生成する際にNADからNAD
H又はNADPからNADPHを生成する反応を利用す
ることができる。また、トリトン(半井化学社製)、ス
パン(関東化学社製)、ツイーン(半井化学社製)等の
界面活性剤を添加してもよい。
成物である光学活性N−ベンジル−3−ピロリジノール
を採取する。上記N−ベンジル−3−ピロリジノールを
反応液から採取する方法としては特に限定されず、一般
的な単離法等を採用することができる。例えば、反応液
に酢酸エチル等の有機溶媒を加えて抽出し、得られる抽
出液を無水硫酸ナトリウム等で脱水後、減圧下で有機溶
媒を除去することにより、光学活性N−ベンジル−3−
ピロリジノールの粗精製物を得ることができる。この場
合においては、抽出効率を高めるために、炭酸水素ナト
リウム、塩化ナトリウム等の塩類を加えてもよい。ま
た、必要に応じて、この粗精製物を、蒸留、シリカゲル
カラムクロマトグラフィー等により更に純粋な光学活性
N−ベンジル−3−ピロリジノールとすることもてき
る。
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
mlずつ分注して、120℃で20分間蒸気殺菌を行っ
た。
白金耳接種して、30℃で24〜72時間振盪培養し
た。次に、各培養液を遠心分離にかけて菌体を集め、水
洗後、各菌体を100mMりん酸緩衝液(pH6.5)
1mlに懸濁させて下記の反応液成分として使用した。
混合し、振盪しながら30℃で20時間反応させた。反
応後、各反応液に3.5mlの酢酸エチルを加えてよく
混合した。この有機層の一部をガスクロマトグラフィー
に供し、N−ベンジル−3−ピロリジノール量を分析し
た。また、その光学純度をHPLCにより測定した。
ム; UniportB、10%PEG−20M、4.0
mmID×1.0m、カラム温度;200℃、キャリヤ
ーガス; 窒素、検出;FID
cel OB(ダイセル化学工業社製)、溶離液;n−
ヘキサン/イソプロパノール/ジエチルアミン=99/
1/0.1、検出;254nm、流速;1ml/分、溶
出時間;(R)体6.1分、(S)体7.9分 表1に生成物への変換率と生成物の光学純度をまとめ
た。
0ml分注して、120℃で20分間蒸気殺菌を行っ
た。
ス(Micrococcus luteus)IFO
13867を1白金耳接種して、30℃で24時間振盪
培養した。次に、この培養液を遠心分離にかけて菌体を
集め、水洗後、菌体を100mMりん酸緩衝液(pH
6.5)2mlに懸濁させて実施例1に示した反応液成
分として使用した。20時間反応後、実施例1と同様に
生成物への変換率と生成物の光学純度を測定したとこ
ろ、変換率は81%、光学純度は(S)100%eeで
あった。
に、各培養液を遠心分離にかけて菌体を集め、水洗後、
各菌体を100mMりん酸緩衝液(pH6.5)1ml
に懸濁させて下記の反応液成分として使用した。
混合し、振盪しながら30℃で20時間反応させた。反
応後、実施例1と同様に生成物への変換率と生成物の光
学純度を測定しその結果を表2にまとめた。
に、各培養液を遠心分離にかけて菌体を集め、水洗後、
各菌体を100mMりん酸緩衝液(pH6.5)1ml
に懸濁させて下記の反応液成分として使用した。
混合し、振盪しながら30℃で20時間反応させた。反
応後、実施例1と同様に生成物への変換率と生成物の光
学純度を測定しその結果を表3にまとめた。
rococcus luteus)IFO 13867
を培養した。得られた菌体を100mMりん酸緩衝液
(pH6.5)2mlに懸濁させて実施例3に示した反
応液成分として使用した。20時間反応後、実施例1と
同様に生成物への変換率と生成物の光学純度を測定した
ところ、変換率は78%、光学純度は(S)100%e
eであった。
rococcus luteus)IFO 13867
を培養した。得られた菌体を100mMりん酸緩衝液
(pH6.5)2mlに懸濁させて実施例4に示した反
応液成分として使用した。20時間反応後、実施例1と
同様に生成物への変換率と生成物の光学純度を測定した
ところ、変換率は78%、光学純度は(S)100%e
eであった。
0ml容坂口フラスコに100ml分注したものを25
本用意し、120℃で20分間蒸気殺菌を行った。この
各々に、実施例2と同様にして培養したミクロコッカス
・ルテウス(Micrococcus luteus)
IFO 13867の培養液2mlを無菌的に接種し
て、30℃で24時間振盪培養した。得られた培養液よ
り遠心分離により菌体を集菌し100mMりん酸緩衝液
(pH6.5)500mlに懸濁した。これにN−ベン
ジル−3−ピロリジノン5gとグルコース10gを加え
て30℃で24時間撹拌して反応させた。反応液のpH
は6N苛性ソーダ水溶液で6.5に保った。反応後、反
応液を酢酸エチル2.5Lで抽出し、水層をさらに酢酸
エチル1Lで抽出した。有機層をあわせて無水硫酸ナト
リウムで脱水後、減圧下溶媒を留去した。残渣を蒸留し
て(S)−N−ベンジル−3−ピロリジノール3gを得
た。収率60%、光学純度99.8%ee、沸点132
−137℃/3mmHg、旋光度[α]D20−3.77
°(CH3 OH、C=5)。 1H−NMR δ(CDC
l3 ):163−1.76(1H,m)、2.09−
2.21(1H,m)、2.26−2.37(1H,
m)、2.51−2.64(2H,m)、2.75−
2.85(1H,m)、3.38(1H,brs)、
3.61(2H,s)、4.24−4.33(1H,
m)、7.19−7.37(5H,m)。
0ml容坂口フラスコに50ml分注したものを50本
用意し、120℃で20分間蒸気殺菌を行った。この各
々に、実施例1と同様にして培養したトリコスポロン・
ファーメンタンス(Trichosporon fer
mentans)ATCC 10675の培養液1ml
を無菌的に接種して、30℃で24時間振盪培養した。
得られた培養液より遠心分離により菌体を集菌し100
mMりん酸緩衝液(pH6.5)500mlに懸濁し
た。これにN−ベンジル−3−ピロリジノン5gとグル
コース10g、還元型ニコチンアミドアデニン・ジヌク
レオチドりん酸(興人社製)275mg、グルコース脱
水素酵素(天野製薬社製)1420unitsを加えて
30℃で48時間撹拌して反応させた。反応液のpHは
6N苛性ソーダ水溶液で6.5に保った。反応後、反応
液を酢酸エチル2.5Lで抽出し、水層をさらに酢酸エ
チル1Lで抽出した。有機層をあわせて無水硫酸ナトリ
ウムで脱水後、減圧下溶媒を留去した。残渣をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチル/メ
タノール=2/1)に供して精製し(S)N−ベンジル
−3−ピロリジノール2.5gを得た。収率49%、光
学純度96%ee、沸点132−137℃/3mmH
g、旋光度[α]D20−3.73°(CH3 OH、C=
5)。 1H−NMR δ(CDCl3 ):1.63−
1.76(1H,m)、2.09−2.21(1H,
m)、2.26−2.37(1H,m)、2.51−
2.64(2H,m)、2.75−2.85(1H,
m)、3.38(1H,brs)、3.61(2H,
s)、4.24−4.33(1H,m)、7.19−
7.37(5H,m)。
0ml容坂口フラスコに50ml分注したものを50本
用意し、120℃で20分間蒸気殺菌を行った。この各
々に、実施例1と同様にして培養したトリコスポロン・
ファーメンタンス(Trichosporon fer
mentans)ATCC 10675の培養液1ml
を無菌的に接種して、30℃で24時間振盪培養した。
得られた培養液より遠心分離により菌体を集菌し100
mMりん酸緩衝液(pH6.5)500mlに懸濁し
た。これを氷冷下ブラウンの細胞破砕器により菌体を破
砕後、遠心分離により得られた上清を無細胞抽出液と
し、下記の反応液成分として使用した。
混合し、振盪しながら30℃で20時間反応させた。反
応後、実施例1と同様に生成物への変換率と生成物の光
学純度を測定したところ、変換率は19%、光学純度は
(S)96%eeであった。
ロリジノールの製造方法は、上述の構成からなるので、
光学活性N−ベンジル−3−ピロリジノールを効率的
に、かつ、工業的規模で生産することが可能である。ま
た、本発明により得られる光学活性N−ベンジル−3−
ピロリジノールは、光学純度が高いものであり、β−ラ
クタム系抗生物質やジヒドロピリジン系化合物等の医薬
品として有用な化合物の重要中間体である。
Claims (1)
- 【請求項1】 N−ベンジル−3−ピロリジノンに、微
生物の菌体、培養物又はそれらの処理物を作用させて反
応液を得る工程、及び、前記反応液から、光学活性N−
ベンジル−3−ピロリジノールを採取する工程からなる
光学活性N−ベンジル−3−ピロリジノールの製造方法
であって、前記微生物が、デポダスカス(Depoda
scus)属、デバリオマイセス(Debaryomy
ces)属、クリプトコッカス(Cryptococc
us)属、ピキア(Pichia)属、ロードスポリデ
ィウム(Rhodosporidium)属、トリコス
ポロン(Trichosporon)属、ミクロコッカ
ス(Micrococcus)属、コマガタエラ(Ko
magataella)属、オガタエア(Ogatae
a)属、又は、チゴサッカロマイセス(Zygosac
charomyces)属に属する微生物であることを
特徴とする光学活性N−ベンジル−3−ピロリジノール
の製造方法。
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PCT/JP1997/004299 WO1998023768A1 (fr) | 1996-11-26 | 1997-11-26 | Procede de preparation de n-benzyl-3-pyrrolidinol optiquement actif |
DE69730444T DE69730444T2 (de) | 1996-11-26 | 1997-11-26 | Verfahren zur herstellung optisch aktiven n-benzyl-3-pyrrolidinols |
ES97946058T ES2227721T3 (es) | 1996-11-26 | 1997-11-26 | Procedimiento para la preparacion de n-bencil-3-pirrolidinol opticamente activo. |
AT97946058T ATE274598T1 (de) | 1996-11-26 | 1997-11-26 | Verfahren zur herstellung optisch aktiven n- benzyl-3-pyrrolidinols |
EP97946058A EP0942068B1 (en) | 1996-11-26 | 1997-11-26 | Process for the preparation of optically active n-benzyl-3-pyrrolidinol |
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