WO2007114125A1 - 微生物によるアダマンタン水酸化体の製造方法 - Google Patents
微生物によるアダマンタン水酸化体の製造方法 Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing an amino protected form of monohydroxy-12-adamantanamine (eg, N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivative) using a microorganism.
- monohydroxy-2-adamantanamine amine protector is a raw material of monohydroxy-2-adamantanamine, and monohydroxy-2-adamantanamine is useful as an intermediate for pharmaceuticals.
- a method for producing an adamantane derivative hydroxide using a microorganism has been known for some time. For example, by using biotransformation of Beauveria sulfurescens, it is possible to produce adamantamine hydroxyammonium salt protected with benzylamide (Non-patent Document 1). In addition, it has been reported that an adamantane derivative protected with phthalimide can also produce a dihydroxy form by in vivo conversion of Sporotrichum sulfurescens (Non-patent Document 2).
- Patent Document 1 JP 2006-63061
- Patent Document 2 International Publication No. WO04Z056744 Pamphlet
- Non-Patent Document 1 “Journal of Organic Chemistry”, 1992, 57 ⁇ , p.7209-7212
- Non-Patent Document 2 "The Journal of Organic Chemistry” Organic Chemistry), 1968, 33 ⁇ , p.3201-3207
- the problem to be solved by the present invention is that an amino protector of monohydroxy 2-adamantanamine, which is a raw material for monohydroxy-2-adamantanamine, which is useful as an intermediate for functional linseed drugs (for example, N — To provide a high-yield and stable production method using a microorganism of (monohydroxy-2-adamantyl) monophthalimide derivative).
- the present inventors have intensively studied to achieve the above object.
- the filamentous fungus isolated by the present inventors produces N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivative from N- (2-adamantyl) -phthalimide derivative. I found this for the first time.
- N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivative was successfully produced in the medium, and the present invention was completed.
- the present invention provides:
- Filamentous fungi are genus Nakataea, Rhizoctonia, Caetumum (
- the method according to (1) selected from the group of Chaetomium), The method according to (2) above, wherein the filamentous fungus is Nakataea sigmoidea Rhi zoctonia solani or 7 Chaotomium cochliodes.
- N- (2-adamantyl) phthalimide derivative is a compound represented by the following formula:
- N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivative is a compound represented by any one of the following formulae:
- the method according to (1) comprising a step of culturing a filamentous fungus in a medium, and a step of separating the N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivative from the culture solution, (9)
- A is a substituted or non-cyclic hydrocarbon group or a substituted or heterocyclic group
- R 2 is a single bond or alkylene which may be substituted
- X is a hydroxyl group, a halogen or a hydroxyl group derivative. is a leaving group wither
- R 4 is is hydrogen or substituted, I also characterized by reacting a compound represented by alkyl as), formula ( ⁇ ):
- the method for producing N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivatives of the present invention realizes stable production (supply) of N (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivatives. Hydroxy-2-adamantyl) It is possible to produce phthalimide derivatives efficiently and safely at low cost.
- the microorganism of the present invention can be suitably used in the above-described method for producing N- (monohydroxy-2-adamantyl) -phthalimide derivatives.
- the method for producing an N- (monohydroxy-2-adamantyl) -phthalimide derivative of the present invention comprises a yarn having the ability to produce N (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivative. Culturing the fungus in a medium, producing and accumulating N (monohydroxy-2-adamantyl) -phthalimide derivative in the medium, and collecting it.
- the N- (2 adamantyl) phthalimide derivative is a compound that can be a starting material for the production method of the present invention.
- other derivatives such as Partial force of benzene ring of phthaloyl group F, Cl, Br, I and other halogens, alkyls, hydroxys, alkoxys, nitros, aryls, arylalkyls, carboxys, esters, strong compounds such as rubermoyl
- halogen such as F, Cl, Br, or I, halogen, alkyl, hydroxy, alkoxy, nitro, aryl, arylalkyl, carboxy, ester, rubamoyl, etc.
- halogen such as F, Cl, Br, or I
- halogen alkyl, hydroxy, alkoxy, nitro, aryl, arylalkyl, carboxy, ester, rubamoyl, etc.
- the N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivative is a compound produced by the method of the present invention using an N- (2-adamantyl) phthalimide derivative as a starting material.
- a particularly preferred embodiment is N— (5 hydroxy-12 adamantyl) monophthalimide or N— (6 hydroxy-12 adamantyl) monophthalimide.
- Alkyl means a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, n-hexyl, isohexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl and the like.
- alkyl having 1 to 6 or 1 to 4 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl , Neopentyl, n-hexyl, isohexyl.
- the alkyl part of alkoxy has the same meaning as the above alkyl.
- Aryl means a monocyclic aromatic hydrocarbon group (eg phenyl) and a polycyclic aromatic hydrocarbon group. (Examples: 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl, 2-anthryl, 9-anthryl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4-phenanthryl, 9-phenanthryl, etc.).
- Arylalkyl means the above alkyl substituted with the above aryl. The alkoxy moiety of the alkoxy carb is similar to the above alkyl.
- Cyclic hydrocarbon group includes “cycloalkyl”, “cycloalkenyl”, and “aryl”.
- Cycloalkyl '' means a cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms, such as cyclopropenole, cyclobutinole, cyclopentinole, cyclohexinole, cycloheptinole, cyclooctyl, bridged cyclic carbonization. Examples thereof include a hydrogen group and a spiro hydrocarbon group.
- “Bridged cyclic hydrocarbon group” includes a group formed by removing one hydrogen atom having 5 to 8 carbon atoms in which two or more rings share two or more atoms. To do. Specifically, bicyclo [2.1.0] pentyl, bicyclo [2.2.1] heptyl, bicyclo [2.2.2] octyl and bicyclo [3.2.1] octyl, tricyclo [2.2 .1.0] heptyl and the like.
- the “spiro hydrocarbon group” includes a group formed by removing one hydrogen from a ring force in which two hydrocarbon rings are formed by sharing one carbon atom. Specific examples include spiro [3.4] octyl.
- “Cycloalkenyl” means a cyclic unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms, such as cyclopropyl, cyclobutene, cyclopentale, and cyclohexene.
- Cycloalkenyl also includes bridging 4-nacyclic hydrocarbon groups and spiro hydrocarbon groups having unsaturated bonds in the ring.
- Heterocyclic group includes “heteroaryl, heterocycle”.
- Heteroaryl means a monocyclic aromatic heterocyclic group and a condensed aromatic heterocyclic group.
- a monocyclic aromatic heterocyclic group may contain from 1 to 4 oxygen atoms, sulfur atoms, and Z or nitrogen atoms in the ring. Means a group which may have a bond at the position.
- the fused aromatic heterocyclic group is oxygen 1 to 4 5- to 8-membered aromatic rings which may contain from 1 to 4 atoms, sulfur atoms, and / or nitrogen atoms in the ring, or other 5- to 8-membered aromatic carbocycles or other 5 It means a group which has a bond at any substitutable position when it is condensed with an ⁇ 8-membered aromatic heterocyclic ring.
- furyl eg 2 furyl, 3 furyl
- chael eg 2 chael, 3 chael
- pyrrolyl eg 1 pyrrolyl, 2-pyrrolyl, 3-pyrrolyl
- imidazolyl eg: 1 imidazolyl, 2 imidazolyl, 4 imidazolyl
- pyrazolyl eg 1 pyrazolyl, 3-virazolyl, 4 pyrazolyl
- triazolyl eg 1, 2, 4 triazole— 1-yl, 1, 2, 4-triazole
- tetrazolyl eg 1-tetrazolyl, 2-tetrazolyl, 5-tetrazolyl
- oxazolyl eg 2-oxazolyl, 4-oxazolyl, 5— Oxazolyl
- isoxazolyl eg: 3-isoxazolyl, 4 isoxazolyl, 5 iso
- pyridyl e.g. 2 pyridyl, 3 pyridyl, 4 pyridyl
- pyridazil e.g. 3-pyridazil, 4-pyridazil
- Pyrimidyl eg,
- Heterocycle '' includes 1 to 4 oxygen atoms, sulfur atoms, and Z or nitrogen atoms in the ring! /, Or a bond at any substitutable position! / , Even! Means a non-aromatic bicyclic group.
- such a non-aromatic heterocyclic group may be further bridged with an alkyl chain having 1 to 4 carbon atoms !, and may be a cycloalkane (preferably a 5-6 membered ring! /,) Or benzene.
- the ring may be condensed. If it is non-aromatic, it may be saturated or unsaturated.
- Alkylene includes a divalent group of 1 to 6 consecutive methylenes, and specific examples include methylene, ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene and hexamethylene.
- Examples of the “leaving group derived from a hydroxyl group” include one OMs, one OTs, one OTf, and one ONs.
- Ms represents a methanesulfol group
- Ts represents a para-toluenesulfol group
- Tf represents a trifluoromethanesulfol group
- Ns represents an ortho-trobenzenesulfol group.
- N (monohydroxy-2-adamantyl) Any microorganism may be used as long as it is capable of producing a phthalimide derivative or a salt thereof.
- Such microorganisms have, for example, the ability to produce N- (monohydroxy-2-adamantyl) -phthalimide derivatives and belong to the genus Nakataea, Rhizoctonia, and Chaetomium. The microorganism to which it belongs is listed.
- Microorganisms having the ability to produce N (monohydroxy-2 adamantyl) phthalimide derivatives are obtained by culturing microorganisms in a suitable medium, preferably a liquid medium, and accumulating N- (monohydroxy-2 —Adamantyl) Searching can be done with or without phthalimide derivatives.
- the detection of N— (monohydroxy-2-adamantyl) monophthalimide derivative in the medium is performed, for example, by HPLC using the N- (monohydroxy-2-adamantyl) monophthalimide derivative obtained by the present invention as a standard product. It can be carried out.
- a specific example of the microorganism used in the present invention is the newly isolated RF-9402 strain as a microorganism having the ability to produce N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivatives.
- This strain is a filamentous fungus belonging to the genus Rhizoctonia, and is an example of an N- (monohydroxy-2-adamantyl) monophthalimide derivative-producing bacterium that is most preferably used in the method of the present invention.
- the strain is cultured under suitable conditions, it produces an N— (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivative outside the cell.
- the present inventors have found that the RF-5733 strain belonging to the genus Chaetomium and the Na kataea RF-9475 strain have similar characteristics.
- the RF-9402 strain grows vigorously on a potato dextrose agar medium, but does not form a clear colony and is partially felt or powdery.
- the aerial mycelium is light brown to brown, with a width of 7-20 / ⁇ ⁇ , branched almost at right angles and constricted at the branch. It forms a brown sclerotia but no conidia or spores are seen.
- the RF-5733 strain forms a subspherical to egg-shaped persevere that opens to the top on potato dextrose agar.
- Persecia has two types of crests, one of which originates from the base and is thin and loosely wavy, while the other is straight at the bottom and spirals 3-5 times above.
- the cyst is rod-shaped and contains 8 lemon-shaped ascospores. Ascospore size is 7.5-10. 0 X 6.5-5. O / zm.
- the strain RF-9475 grows vigorously on potato dextrose agar and is accompanied by abundant aerial hyphae to form loose felt colonies.
- the aerial mycelium is colorless and has a diameter of 1.0 to 2.
- O ⁇ m and the vegetative mycelium in agar is brown and has a diameter of 2.0 to 5.
- O / z m Formation of conidia nuclei and sexual reproductive organs is not observed on potato dextrose agar, corn meal agar, malt extract agar, etc.
- Rhizoctonia sola-RF-9402 force Etomum 'cocliodes RF-5733, and Nakata Air Sigmoidea RF-9475, for example, preserved on a slant of potato dextrose agar, or supplemented with 10% glycerin It can be stably stored by freezing at -80 ° C or lower using potato dextrose broth as a protective agent.
- RF-9402 strain, RF-5733 strain, and RF-9475 strain which are examples of N (monohydroxy-2 adamantyl) phthalimide derivative-producing bacteria
- the bacteriological properties have changed significantly and are not immediately constant.
- Fungi can be mutated by artificial or artificial means such as UV irradiation, X-ray irradiation, or mutagenic agents (eg, N-methinole N'-tro-N-trosoguanidine), which are commonly used. This is a well-known fact.
- Such natural mutants and artificial mutants All strains belonging to filamentous fungi including different strains and capable of producing N- (monohydroxy-12-adamantyl) monophthalimide derivatives can be used in the present invention.
- Filamentous fungi belonging to the genus Rhizoctonia include Rhizoctonia solani, Rhizoctonia aderholdii, Rhiz octonia aerea, Rhizoctonia alpina and the like.
- the filamentous fungi belonging to the genus Etomyum are: Chetomium cochliodes, Chietomium funicola, Chaetomium inicum, Chaetomium olivac (Chaetomium olivac) ) And the like.
- filamentous fungi belonging to the genus Nakataae include Nakataea curvularioides, Nakataea cylindrospora, Nak ataea fusispora, and the like.
- an N- (monohydroxy-2 adamantyl) phthalimide derivative-producing bacterium belonging to a filamentous fungus is used in a medium suitable for the microorganism to be used, for example, a normal microorganism.
- a nutrient source any medium containing a carbon source, a nitrogen source, and an inorganic salt that can be assimilated by the microorganisms used can be used even in a natural medium or a synthetic medium.
- glucose, fructose, galactose, glycerol, soluble starch, glutamic acid, molasses, animal vegetable oil and the like can be used.
- nitrogen source malt extract, corn steep liquor, meat extract, peptone, yeast extract, ammonium sulfate, sodium nitrate, urea and the like can be used.
- inorganic salts capable of producing sodium, potassium, calcium, vitamins, magnesium, chlorine, sulfuric acid and other ions can be added to the medium.
- inorganic substances and / or organic substances that help the growth of N- (monohydroxy-2-adamantyl) monophthalimide derivative-producing bacteria and promote the production of N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivatives.
- the substance can be added appropriately.
- inclusion agents such as hydroxypropyl mono- ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin, methyl-13-cyclodextrin and the like can be mentioned.
- Rhizoctonia sola -RF— 9402 force Etomum 'cocliodes RF — 5733, Nakataae' sigmoidea RF — 9475
- ⁇ (Monohydroxy-2-adamantyl) A method for culturing a phthalimide derivative-producing bacterium is most suitably a culture method under aerobic conditions, particularly a deep liquid culture method under aeration. The temperature suitable for cultivation is 10-30 ° C. In most cases, it is better to cultivate at 15-30 ° C. Production of N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivatives reaches the maximum in 3 to 10 days of culture for both shaking culture and tank culture, depending on the type of culture medium and culture conditions used. .
- N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivatives should be separated according to standard methods. Specifically, for example, N- (monohydroxy-2-adamantyl) -phthalimide derivative can be isolated from the medium by solvent extraction, ion exchange chromatography, activated carbon treatment, crystallization, membrane separation, and the like. it can.
- the culture conditions for efficiently producing N- (monohydroxy-2adamantyl) phthalimide derivatives are the composition of the medium components, the culture temperature, the stirring speed, the pH, the aeration rate, the culture time of the seed mother, The inoculation amount, etc. is adjusted or selected as appropriate according to the type of production strain used and external conditions. If there is foaming in liquid culture, add antifoaming agents such as silicone oil, vegetable oil, and surfactants alone or in a mixture and mix appropriately in the medium.
- N- (2 adamantyl) phthalimide derivative lOgZL or more can be added in the dissolved state in the presence of an inclusion agent.
- the method shown in the examples is improved to 2% at the start of culture and on the second day of culture. Conversion rate exceeding 80% can be obtained by adding 8% to it can.
- the filamentous fungus can be used for biotransformation as a whole fungal mycelium or in the form of an extract containing hydroxylase.
- the extract means a product obtained by crushing and treating fungal cells, and containing a soluble enzyme.
- the enzymes of the extract, in particular the hydroxylase can be stabilized in some cases, for example by adding the natural cofactors, koffers, salts of the enzyme.
- the hydroxylated enzyme of the extract can be used in a fixed form.
- a method for producing a monosaccharide from an amino protector of 2 adamantanamin by using a bacterium belonging to the genus Nakataea, Rhizoctonia, or Chaetomium, or an extract thereof. Also included is a method for producing an amino-protected form of hydroxy 2-adamantanamine.
- microorganisms described above can be used as microorganisms belonging to any one of the genus Nakataea, Rhizoctonia, or Chaeto mium.
- any compound can be used as long as it is a compound in which the amino group of adamantanamin is protected.
- the adamantane part other than the hydroxylated part is replaced with halogen such as F, Cl, Br, I, alkyl, hydroxy, alkoxy, nitro, aryl, aryl alkyl, carboxy, ester, force rumoyl, etc. It may be.
- N— (2-adamantyl) monophthalimide derivatives N- (2-adamantyl) -phthalimide, N-benzoyl-2-adamantanamine derivatives, N-benzoyl-2-adamantanamines, N-acetyl-2-adamantanamine derivatives, N Acetyl 2-adadamantanamin.
- the monoamino-2-adamantanamine amine protector means a compound in which the above-mentioned 2-adamantanamine amine protector is monohydroxylated.
- the amino-protected form of monohydroxy-2-adadamantamine, N- (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivative, obtained by the present invention can be easily converted to monohydroxy-2-adamantanamine by removing the protecting group. Can do.
- the fermented 24-well multiplate culture solution is stirred and extracted with 1 ml of acetone per well, then transferred to a 96-well deep plate, centrifuged at 2500 rpm for 15 minutes, and the supernatant is reversed. Subjected to phase HPLC analysis.
- P5 and P6 were identified as peaks presumed to have been given one hydroxyl group by ESI-MS for the sample in which a new peak was detected.
- the following three strains were selected as strains that efficiently convert the substrate to 80% or more of these compounds.
- the spore-incomplete fungus RF-9475 produces approximately equal amounts of both P5 and P6 compounds, while Rhizoctonia 'sora-RF-9402 and Ketomyum cochliodes RF-5733 produce more than 80% of the substrate. Convert to P5 and P6 respectively.
- [0028] [Seed culture] Glucose 2.0%, Soybean Minore 0.5%, East Etastrata KDifco) 0.5%, Sodium Chloride 0.5%, Potassium Phosphate 0.5% Tap water (adjusted to PH7, diluted hydrochloric acid) 100 ml of the medium was dispensed into a 500 ml wide-mouth flask and sterilized at 121 ° C for 20 minutes. Helminthosporium sigmoideum RF-9475 was scraped from the agar slant culture and cultured at 28 ° C for 2 days at an amplitude of 70 mm and 180 rpm. .
- Tap water 100 ml of a medium having a composition was dispensed into 50 500 ml wide-neck flasks and sterilized at 121 ° C for 20 minutes.
- 2-Adamantane phthalimide lOOmg per flask was made into a DMS02ml solution and added aseptically, then 4ml of seed culture was inoculated and cultured at 28 ° C for 4 days at an amplitude of 70mm and 180 rpm.
- 57.2% of the substrate was converted to P5 and 43.7% of the substrate was converted to P6.
- the fermentation finished solution for 50 flasks was extracted with 3 L of ethyl acetate and then re-extracted with 1 L of n-butanol. Both extracts were combined and concentrated to dryness under reduced pressure to obtain 11.39 g of a crude extract.
- the obtained crude extract (11.39 g) was dissolved in ethyl acetate using a medium pressure ram (inner diameter: 3 cm, length: 50 cm) filled with 200 g of silica gel (MS gel D-150-60A, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) The effective fraction was concentrated to dryness to obtain 5. Olg crude extract.
- the effective fraction was concentrated under reduced pressure, and 1.36 g and 1.02 g were obtained as purified products of 2-adamantanephthalimide-P5 and P6 by lyophilization, respectively.
- Tap water 100 ml of the medium having the composition shown below was dispensed into a 500 ml wide-mouth flask and sterilized at 121 ° C. for 20 minutes.
- the medium was inoculated with Rhizoctonia solani RF-9402 strain from an agar slope culture, and cultured at 28 ° C for 3 days at an amplitude of 70 mm and 180 rpm for 3 days.
- the fermentation finished liquid for 3 flasks was extracted with 150 ml of n-butanol.
- the extract was concentrated to dryness under reduced pressure to obtain 0.253 g of a crude extract.
- the effective fraction was concentrated under reduced pressure and freeze-dried to obtain 65.4 mg of 2-adamantanphthalimide-P5 purified product.
- Tap Water (adjusted to PH7, diluted hydrochloric acid) 1 medium 500ml flask with glucose and glucose 1.0%, CS L 2.0 50 ml of medium with the composition of% tap water (adjusted to PH 7.0, dilute caustic soda) was dispensed into one 500 ml wide mouth flask, and sterilized at 121 ° C for 20 minutes.
- 2-Adamantanephthalimide lOmg per flask was made into a DMSO 0.2ml solution and aseptically added, then 5ml of the seed culture was inoculated and cultured at 28 ° C for 3 days at an amplitude of 70mm and 180 rpm.
- As a result of reverse phase HPLC analysis 23.6% of the substrate was converted to P5 and 1.1% of the substrate was converted to P6.
- the fermentation finished liquid for two flasks was extracted with 100 ml of n-butanol.
- the extract was concentrated to dryness under reduced pressure to obtain 0.097 g of a crude extract.
- the resulting crude extract (0.097 g) was chromatographed on a Unison US—C 18 (inner diameter 2 cm, length 15 cm) column with a gradient of acetonitrile / water 20-95% (20 minutes) at a flow rate of 15 ml / min. .
- the effective fraction was concentrated under reduced pressure, and lyophilized to obtain 2.4 mg and 0.1 mg as purified products of 2-adamantanephthalimide-P 5 and P6, respectively.
- Methylhydrazine (776 mg) was added to an ethanol solution (20 ml) of compound l (2.0 g), and the mixture was heated to reflux for 24 hours. After completion of the reaction, the solvent was distilled off, and the residue was diluted with 2N aqueous hydrochloric acid (30 ml). The aqueous layer was washed with ethyl acetate (50 ml X 2) and then concentrated to about 1/3 under reduced pressure. The precipitated crystals were collected by filtration and washed with isopropyl alcohol. The target product 2 (890 mg) was obtained as colorless crystals.
- N (monohydroxy-2-adamantyl) phthalimide derivatives which are useful as an intermediate for pharmaceuticals.
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Abstract
機能性樹脂や医薬品の中間体として有用であるN-(モノヒドロキシ-2-アダマンチル)-フタルイミド誘導体の高収率かつ安価な製造方法を提供することにある。
土壌から分離したナカタエア属、リゾクトニア属、カエトミウム属に属する糸状菌は、N-(2-アダマンチル)-フタルイミド誘導体から、N-(モノヒドロキシ-2-アダマンチル)-フタルイミド誘導体を培地中に高生産することができる。
Description
明 細 書
微生物によるァダマンタン水酸化体の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、微生物を用いるモノヒドロキシ一 2—ァダマンタナミンのァミノ保護体 (た とえば、 N— (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体)の生産方法に 関する。モノヒドロキシ一 2—ァダマンタナミンのァミノ保護体は、モノヒドロキシ一 2— ァダマンタナミンの原料であり、モノヒドロキシー2—ァダマンタナミンは、医薬品の中 間体として有用である。
背景技術
[0002] フォトリソグラフィー分野における感光性榭脂などの機能性榭脂のモノマー (特許文 献 1)や、医薬品の分野における 11ベータ—ヒドロキシステロイド デヒドロゲナーゼ I 型酵素(11 β HSD1)の阻害剤(特許文献 2、 27ページ)として、ァダマンタンの水酸 化体は知られている。また、 DPPIV阻害剤としても、ァダマンチル基を有する化合物 が知られている。そしてこれらの化合物を合成する場合、ァダマンタンの水酸化体の 一部の置換基を保護したィ匕合物は、その反応性力も合成中間体として有用といえる
[0003] そして、微生物を用いたァダマンタン誘導体の水酸ィ匕体の生産方法は以前力 知ら れて 、る。例えば、ボーべリア'スルフレツセンス (Beauveria sulfurescens)の生体 内変換を用いて、ベンジルアミドで保護されたァダマンタミン誘導体の水酸ィ匕体を生 産できる(非特許文献 1)。また、フタルイミドで保護されたァダマンタン誘導体につい ても、スポロトリカム'スルフレツセンス(Sporotrichum sulfurescens)の生体内変 換により、ジヒドロキシ体を生産できることが報告されている (非特許文献 2)。
特許文献 1:特開 2006 -63061
特許文献 2:国際公開第 WO04Z056744号パンフレット
非特許文献 1:「ジャーナルォブ オーガニックケミストリー(Journal of Organic Chemistry)」、 1992年、 57卷、 p.7209-7212
非特許文献 2 :「ザ ジャーナルォブ オーガニック ケミストリー (The Journal of
Organic Chemistry)」、 1968年、 33卷、 p.3201— 3207
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 本発明の解決しょうとする課題は、機能性榭脂ゃ医薬品の中間体として有用である モノヒドロキシ - 2-ァダマンタナミンの原料となるモノヒドロキシ 2—ァダマンタナミ ンのァミノ保護体(たとえば、 N— (モノヒドロキシ一 2—ァダマンチル)一フタルイミド誘 導体)の微生物を用いた高収率かつ安定な製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を行った。その結果、本発明者ら により土壌力 分離された糸状菌が以下に示すように、 N—(2—ァダマンチル)ーフ タルイミド誘導体から、 N- (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体 を生産することを初めて見出した。またこの糸状菌を用いて液体培養することにより、 N- (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体を培地中に高生産させ ることに成功し、本発明を完成した。
[化 1]
[0006] すなわち、本発明は、
(1)糸状菌またはその抽出物を用いて、 N—(2—ァダマンチル) フタルイミド誘導 体を水酸化することを特徴とする、 N— (モノヒドロキシ一 2—ァダマンチル)一フタル イミド誘導体を生産する方法、
(2)
糸状菌がナカタエァ属(Nakataea)、リゾクトニア属 (Rhizoctonia)、カェトミゥム属(
Chaetomium)の群から選択される、前記(1)記載の方法、
糸状菌がナカタエア ·シグモイデア(Nakataea sigmoidea)リゾクトニア ·ソラ- (Rhi zoctonia solani)ま 7こ ίま力エト ゥム ·コクリオテス (Chaetomium cochliodes)で ある、前記(2)記載の方法、
(4)
糸状菌により行われる、前記(1)〜(3)のいずれか 1項に記載の方法、
(5)
糸状菌の抽出物により行われ、抽出物が水酸化酵素を含有する、前記(1)記載の方 法、
(6)
前記 N—(2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体が以下の式で表わされる化合物で ある前記(1)記載の方法、
[化 2]
(7)
前記 N— (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体が以下のいずれ かの式で表わされる化合物である前記(1)記載の方法、
[化 3]
(8)
糸状菌を培地中で培養する工程、及び培養液から前記 N— (モノヒドロキシ— 2—ァ ダマンチル) フタルイミド誘導体を分離する工程を含む、前記(1)記載の方法、
(9)
N- (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体を生産する能力を有す るナカタエァ属(Nakataea)、リゾクトニア属(Rhizoctonia)、カェトミゥム属(Chaet omium)の!、ずれかの属に属する微生物の菌体、
(10)
ナカタエァ.シグモイデア RF— 9475株(FERM ABP— 10791)、リゾクトニア ·ソラ -RF— 9402株(FERM ABP— 10790)または力エトミゥム 'コクリオデス RF— 57 33株(FERM ABP— 10789)のいずれかの株、
(11)
以下の式で表される、いずれかの化合物、
[化 4]
(12)
ナカタエァ属(Nakataea)、リゾクトニア属(Rhizoctonia)、カェトミゥム属(Chaeto mium)の 、ずれかの属に属する微生物の菌またはその抽出物により、 2 ァダマン タナミンのアミノ保護体力 モノヒドロキシ一 2—ァダマンタナミンのァミノ保護体を生 産する方法、
(13)
(1)〜(8)および(12)のいずれかに記載の方法により得られた、 N (モノヒドロキシ —2—ァダマンチル)—フタルイミド誘導体を脱保護することを特徴とする、化合物 (I)
[化 5]
( I )
(14)
前記(13)記載の方法により得られた式 (I)で示される化合物を、
式(Π): A - R1 - R2 - R3 - X
(式中、 Aは置換されて 、てもよ ヽ環式炭化水素基または置換されて 、てもよ 、複素 環式基であり、 R1は単結合、 C ( = 0)—、— O または— NR4—であり、 R2は単結 合または置換されていてもよいアルキレンであり、 R3は単結合または— C ( = 0)—で あり、 Xは水酸基、ハロゲンまたは水酸基力 導かれる脱離基であり、 R4は水素また は置換されて 、てもよ 、アルキルである)で示される化合物と反応させることを特徴と する、式 (ΠΙ) :
[化 6]
で示される化合物の製造方法、
に関する。
発明の効果
[0007] 本発明の N— (モノヒドロキシー 2 ァダマンチル) フタルイミド誘導体の製造法は 、安定した N (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体の生産'供 給を実現するものであり、 N (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導 体を効率よぐ安全で安価に製造することが可能となる。また、本発明の微生物は、 上記 N— (モノヒドロキシ— 2—ァダマンチル)—フタルイミド誘導体の製造法に、好適 に使用することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0008] 次に、本発明を詳細に説明する。
本発明の N— (モノヒドロキシ— 2—ァダマンチル)—フタルイミド誘導体の製造法は 、 N (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体の生産能を有する糸
状菌を培地で培養し、培地中に N (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル)ーフタルイミ ド誘導体を生産'蓄積させ、これを採取することを含む。
[0009] N—(2 ァダマンチル) フタルイミド誘導体とは、本発明の生産方法の出発原料と なりうる化合物であり、実施例に示す N— (2—ァダマンチル)—フタルイミドの他、そ の誘導体、例えばフタロイル基のベンゼン環部分力 F、 Cl、 Br、 Iなどのハロゲン、ァ ルキル、ヒドロキシ、アルコキシ、ニトロ、ァリール、ァリールアルキル、カルボキシ、ェ ステル、力ルバモイルなどで置換されたィ匕合物や、ァダマンチル基の水酸ィ匕される以 外の部分が F、 Cl、 Br、 Iなどのハロゲン、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシ、ニトロ、 ァリール、ァリールアルキル、カルボキシ、エステル、力ルバモイルなどで置換された 化合物、また、ベンゼン環部分及びァダマンタン部分が上記の置換基で置換された 化合物も含まれる。
[0010] N- (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体とは、 N— (2—ァダマ ンチル) フタルイミド誘導体を出発原料として本発明の方法によって生産される化 合物であり、実施例に示す N (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミドの 他、その誘導体、例えばフタロイル基のベンゼン環力 F、 Cl、 Br、 Iなどのハロゲン、 アルキル、ヒドロキシ、アルコキシ、ニトロ、ァリール、ァリールアルキル、カルボキシ、 アルコキシカルボ-ル、力ルバモイルなどで置換される化合物も含まれる。特に、好 ましい態様としては、 N— (5 ヒドロキシ一 2 ァダマンチル)一フタルイミドもしくは、 N— (6 ヒドロキシ一 2 ァダマンチル)一フタルイミドである。
「アルキル」とは、炭素数 1〜10個の直鎖状又は分枝状のアルキル基を意味し、例え ば、メチル、ェチル、 n-プロピル、イソプロピル、 n-ブチル、イソブチル、 sec-ブチル、 t ert-ブチル、 n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、 n-へキシル、イソへキシル、 n -ヘプチル、 n-ォクチル、 n-ノニル、 n-デシル等が挙げられる。好ましくは、炭素数 1 〜6または 1〜4個のアルキルであり、例えば、メチル、ェチル、 n-プロピル、イソプロ ピル、 n-ブチル、イソブチル、 sec-ブチル、 tert-ブチル、 n-ペンチル、イソペンチル、 ネオペンチル、 n-へキシル、イソへキシルが挙げられる。アルコキシのアルキル部分 は、上記のアルキルと同意義である。
「ァリール」とは、単環芳香族炭化水素基 (例:フエニル)及び多環芳香族炭化水素基
(例: 1—ナフチル、 2—ナフチル、 1—アントリル、 2—アントリル、 9—アントリル、 1— フエナントリル、 2—フエナントリル、 3—フエナントリル、 4—フエナントリル、 9—フエナ ントリル等)が挙げられる。ァリールアルキルは、上記のァリールで置換された上記ァ ルキルを意味する。アルコキシカルボ-ルのアルコキシ部分は、上記のアルキルと同 思 (¾る。
「環式炭化水素基」とは、「シクロアルキル」、「シクロアルケ-ル」、「ァリール」を包含 する。
「シクロアルキル」とは、炭素数 3〜15の環状飽和炭化水素基を意味し、例えば、シク 口プロピノレ、シクロブチノレ、シクロペンチノレ、シクロへキシノレ、シクロへプチノレ、シクロ ォクチル、橋かけ環式炭化水素基、スピロ炭化水素基などが挙げられる。
「橋かけ環式炭化水素基」とは、 2つ以上の環が 2個またはそれ以上の原子を共有し ている炭素数 5〜8の脂肪族環力 水素を 1つ除いてできる基を包含する。具体的に はビシクロ [2. 1. 0]ペンチル、ビシクロ [2. 2. 1]ヘプチル、ビシクロ [2. 2. 2]オタ チルおよびビシクロ [3. 2. 1]ォクチル、トリシクロ [2. 2. 1. 0]ヘプチルなどが挙げら れる。
「スピロ炭化水素基」とは、 2つの炭化水素環が 1個の炭素原子を共有して構成され ている環力も水素を 1つ除いてできる基を包含する。具体的にはスピロ [3. 4]ォクチ ルなどが挙げられる。
「シクロアルケニル」とは、炭素数 3〜7個の環状の不飽和脂肪族炭化水素基を意味 し、例えば、シクロプロべ-ル、シクロブテュル、シクロペンテ-ル、シクロへキセ-ル
、シクロヘプテュルが挙げられ、好ましくはシクロプロべ-ル、シクロブテュル、シクロ ペンテ-ル、シクロへキセ-ルである。シクロアルケ-ルには、環中に不飽和結合を 有する橋力 4ナ環式炭化水素基およびスピロ炭化水素基も含む。
「複素環式基」とは、 「ヘテロァリール、ヘテロサイクル」を包含する。
「ヘテロァリール」とは、単環芳香族複素環式基及び縮合芳香族複素環式基を意味 する。単環芳香族複素環式基は、酸素原子、硫黄原子、および Z又は窒素原子を 環内に 1〜4個含んでいてもよい 5〜8員の芳香環力 誘導される、置換可能な任意 の位置に結合手を有していてもよい基を意味する。縮合芳香族複素環式基は、酸素
原子、硫黄原子、および/又は窒素原子を環内に 1〜4個含んでいてもよい 5〜8員 の芳香環が、 1〜4個の 5〜8員の芳香族炭素環もしくは他の 5〜8員の芳香族へテロ 環と縮合して 、る、置換可能な任意の位置に結合手を有して 、てもよ 、基を意味す る。例えば、フリル(例: 2 フリル、 3 フリル)、チェ-ル(例: 2 チェ-ル、 3 チェ -ル)、ピロリル(例: 1 ピロリル、 2 -ピロリル、 3 -ピロリル)、イミダゾリル(例: 1 ィ ミダゾリル、 2 イミダゾリル、 4 イミダゾリル)、ピラゾリル(例: 1 ピラゾリル、 3—ビラ ゾリル、 4 ピラゾリル)、トリァゾリル(例: 1, 2, 4 トリァゾール— 1—ィル、 1, 2, 4- トリァゾール— 3—ィル、 1, 2, 4 トリァゾール— 4—ィル)、テトラゾリル(例: 1—テト ラゾリル、 2—テトラゾリル、 5—テトラゾリル)、ォキサゾリル(例: 2—ォキサゾリル、 4 ォキサゾリル、 5—ォキサゾリル)、イソキサゾリル(例: 3—イソキサゾリル、 4 イソキサ ゾリル、 5 イソキサゾリル)、チアゾリル(例: 2 チアゾリル、 4 チアゾリル、 5 チア ゾリル)、チアジアゾリル、イソチアゾリル(例: 3—イソチアゾリル、 4 イソチアゾリル、 5—イソチアゾリル)、ピリジル(例: 2 ピリジル、 3 ピリジル、 4 ピリジル)、ピリダジ -ル(例: 3 -ピリダジ -ル、 4 -ピリダジ -ル)、ピリミジ -ル(例: 2 -ピリミジ -ル、 4 - ピリミジ -ル、 5 -ピリミジ -ル)、フラザ-ル(例: 3 -フラザ-ル)、ピラジュル(例: 2 - ピラジュル)、ォキサジァゾリル(例:1, 3, 4 ォキサジァゾ一ルー 2 ィル)、ベンゾ フリル(例: 2 べンゾ [b]フリル、 3 べンゾ [b]フリル、 4一べンゾ [b]フリル、 5 ベン ゾ [b]フリル、 6 べンゾ [b]フリル、 7 べンゾ [b]フリル)、ベンゾチェ-ル(例: 2— ベンゾ [b]チェ-ル、 3—べンゾ [b]チェ-ル、 4一べンゾ [b]チェ-ル、 5—べンゾ [b ]チェ-ル、 6—べンゾ [b]チェ-ル、 7—べンゾ [b]チェ-ル)、ベンズイミダゾリル( 例: 1一べンゾイミダゾリル、 2 べンゾイミダゾリル、 4一べンゾイミダゾリル、 5 ベン ゾイミダゾリル)、ジベンゾフリル、ベンゾォキサゾリル、キノキサリル(例: 2—キノキサリ -ル、 5—キノキサリニル、 6—キノキサリニル)、シンノリ-ル(例: 3—シンノリ-ル、 4 —シンノリ-ル、 5—シンノリニル、 6—シンノリニル、 7—シンノリニル、 8—シンノリ-ル )、キナゾリル(例: 2 キナゾリ-ル、 4ーキナゾリ-ル、 5 キナゾリ-ル、 6 キナゾリ -ル、 7 キナゾリ-ル、 8 キナゾリ-ル)、キノリル(例: 2 キノリル、 3 キノリル、 4 —キノリル、 5—キノリル、 6—キノリル、 7—キノリル、 8—キノリル)、フタラジュル(例: 1—フタラジュル、 5 フタラジュル、 6 フタラジュル)、イソキノリル(例: 1—イソキノリ
ル、 3—イソキノリル、 4 イソキノリル、 5—イソキノリル、 6—イソキノリル、 7—イソキノリ ル、 8 イソキノリル)、プリル、プテリジ-ル(例: 2 プテリジ-ル、 4ープテリジ-ル、 6—プテリジニル、 7—プテリジニル)、カルバゾリル、フエナントリジニル、アタリジニル (例: 1—アタリジ-ル、 2—アタリジ-ル、 3—アタリジ-ル、 4—アタリジ-ル、 9ーァク リジ -ル)、インドリル(例:1 インドリル、 2 インドリル、 3 インドリル、 4 インドリル 、 5 インドリル、 6 インドリル、 7 インドリル)、イソインドリル、ファナジ-ル(例: 1 フエナジ-ル、 2—フエナジ-ル)又はフエノチアジ-ル(例: 1 フエノチアジ-ル、 2 フエノチアジ-ル、 3—フエノチアジ-ル、 4 フエノチアジ-ル)等が挙げられる。 「ヘテロサイクル」とは、酸素原子、硫黄原子、及び Z又は窒素原子を環内に 1〜4個 含んで!/、てもよぐ置換可能な任意の位置に結合手を有して!/、てもよ!、非芳香族複 素環式基を意味する。また、そのような非芳香族複素環式基がさらに炭素数 1〜4の アルキル鎖で架橋されて!、てもよく、シクロアルカン(5〜6員環が好まし!/、)やべンゼ ン環が縮合していてもよい。非芳香族であれば、飽和でも不飽和でもよい。例えば、 1 ピロリニル、 2 ピロリニル、 3 ピロリニル、 1 ピロリジニル、 2 ピロリジニル、 3— ピロリジ -ル、 1 イミダゾリ-ル、 2 イミダゾリ-ル、 4 イミダゾリ-ル、 1 イミダゾリ ジ -ル、 2—イミダゾリジ -ル、 4—イミダゾリジ -ル、 1—ビラゾリ-ル、 3—ビラゾリ-ル 、 4ーピラゾリニル、 1ーピラゾリジニル、 3 ピラゾリジニル、 4ーピラゾリジニル、ピペリ ジ入 2 ピペリジニル、 3 ピペリジニル、 4ーピペリジニル、 1ーピペラジニル、 2— ピペラジニル、 2 モルホリニル、 3 モルホリニル、モルホリノ、テトラヒドロビラニル等 があげられる。
「アルキレン」とは、メチレンが 1〜6個連続した 2価の基を包含し、具体的にはメチレ ン、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレンおよびへキサメチレン等が 挙げられる。
「水酸基から導かれる脱離基」とは、一 OMs、 一 OTs、 一 OTf、 一 ONs等があげられ る。ここで、「Ms」はメタンスルホ-ル基、「Ts」はパラトルエンスルホ-ル基、「Tf」はト リフルォロメタンスルホ-ル基、「Ns」はオルト-トロベンゼンスルホ -ル基を表す。 本発明の方法で用いられる N— (モノヒドロキシ一 2—ァダマンチル)一フタルイミド 誘導体の生産能を有する糸状菌としては、 N (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル)
フタルイミド誘導体またはその塩を産生する能力を有する微生物であればいかな る微生物でもよい。このような微生物として、例えば、 N- (モノヒドロキシー 2—ァダマ ンチル)—フタルイミド誘導体の生産能を有し、かつ、ナカタエァ属(Nakataea)、リゾ クトニア属 (Rhizoctonia)、カェトミゥム属(Chaetomium)に属する微生物が挙げら れる。
[0012] N (モノヒドロキシー 2 ァダマンチル) フタルイミド誘導体の生産能を有する微 生物は、微生物を好適な培地、好ましくは液体培地で培養し、培養液中に蓄積され た N— (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体の有無によって、検 索することができる。培地中の N— (モノヒドロキシ一 2—ァダマンチル)一フタルイミド 誘導体の検出は、例えば、本発明により得られる N— (モノヒドロキシー 2—ァダマン チル)一フタルイミド誘導体を標準品として用いた HPLCにより、行うことができる。
[0013] 本発明に用いる微生物の具体的な例としては、 N— (モノヒドロキシー 2 ァダマン チル) フタルイミド誘導体生産能を有する微生物として、今回新たに分離した RF— 9402株がある。この菌株は、リゾクトニア属(Rhizoctonia)に属する糸状菌であり、 本発明の方法に最も好適に用いられる N— (モノヒドロキシ一 2—ァダマンチル)一フ タルイミド誘導体生産菌の一例である。同菌株は、好適な条件で培養すると、 N— ( モノヒドロキシ - 2-ァダマンチル) フタルイミド誘導体を菌体外に生産する。
この他に、カェトミゥム属(Chaetomium)に属する RF— 5733株、ナカタエァ属(Na kataea) RF— 9475株についても同様の特徴を有することを見出した。
これらの菌学的性質を以下に記載する。
[0014] RF— 9402株は、ポテトデキストロース寒天培地上での生育は旺盛だが、明瞭なコ ロニーを形成せず、部分的にフェルト状あるいは粉状を呈する。気中菌糸は淡褐色 〜褐色で、幅は 7— 20 /ζ πι、概ね直角に分枝し、分枝部でくびれる。茶褐色の菌核 を形成するが、分生子および胞子は見られない。
RF— 5733株は、ポテトデキストロース寒天培地上で上部に開口した亜球形〜卵形 のペルセシァを形成する。ペルセシァは二種の頂毛を有し、一種は基部から生じ、 細く緩く波打ち、もう一方は下部がまっすぐで上は 3— 5回螺旋状に巻く。子嚢はこん 棒状で、 8個のレモン型の子嚢胞子を格納する。子嚢胞子のサイズは 7. 5 - 10. 0
X 6. 5-8. O /z mであった。
RF— 9475株は、ポテトデキストロース寒天培地上での生育は旺盛で、豊富な気中 菌糸を伴い、ルーズフェルト状のコロニーを形成する。気中菌糸は無色で直径 1. 0 〜2. O ^ m,寒天中の栄養菌糸は褐色で直径 2. 0〜5. O /z mである。ポテトデキス トロース寒天培地、コーンミール寒天培地、モルトエキス寒天培地などの上で、分生 子ゃ菌核、有性生殖器官の形成は認められない。
これらの所見を基に、菌類図鑑 下(1977年 講談社)、 日本菌類誌 第三卷第三 号(1995年養賢堂)などで検索し、 RF— 9402株はリゾクトニア'ソラ- (Rhizoctoni a solani)ゝ RF— 5733株は力エトミゥム 'コクリオデス(Chaetomium cochlidodes )、RF— 9475株は ナカタエァ'シグモイデア(Nakataea sigmoidea)と同定し、リ ゾクトニア .ソラニ1¾^ 9402、力エトミゥム 'コクリオデス RF— 5733、ナカタエァ 'シグ モイデア RF— 9475とそれぞれ命名した。
これらの糸状菌は、平成 19年 2月 26日に、独立行政法人産業技術総合研究所内 特許生物寄託センター (茨城県つくば巿東 1— 1— 1中央第 6)に、「Chaetomium cochlidodes RF— 5733」(受領番号 FERM ABP— 10789)、 「Rhizoctonia s olani RF— 9402」(受領番号 FERM ABP— 10790)および「Nakataea sigmoi dea RF— 9475」(受領番号 FERM ABP— 10791)なる表示で特許手続上の微 生物の寄託の国際的承認に関するブタペスト条約に基づいて国際寄託されている。
[0015] リゾクトニア ·ソラ -RF— 9402、力エトミゥム 'コクリオデス RF— 5733、及びナカタ エア.シグモイデア RF— 9475は、例えば、ポテト'デキストロース寒天培地のスラント 上での保存、又は 10%グリセリンを添加したポテト'デキストロースブロスを保護剤とし て用いたマイナス 80°C以下での凍結保存により、安定に保存することができる。
[0016] 以上、 N (モノヒドロキシー 2 ァダマンチル) フタルイミド誘導体生産菌の一例 である、 RF— 9402株、 RF— 5733株、及び RF— 9475株について説明した力 一 般的には糸状菌類はその菌学的性状が極めて変化しやすぐ一定したものではない 。菌類は、自然的あるいは通常行われている紫外線照射、 X線照射、変異誘発剤( 例えば、 N メチノレ N' -トロー N -トロソグァ-ジンなど)を用 、た人為的変異 手段により変異することは周知の事実である。このような自然変異株ならびに人工変
異株も含め、糸状菌に属し、 N— (モノヒドロキシ一 2—ァダマンチル)一フタルイミド 誘導体を生産する能力を有する菌株はすべて本発明に使用することができる。
[0017] リゾクトニア属に属する糸状菌としては、リゾクトニア'ソラ- (Rhizoctonia solani)、 リゾクトニア ·アデロリデイイ (Rhizoctonia aderholdii)、リゾクトニア ·ァェレア(Rhiz octonia aerea)、リゾクトニア ·アルピナ(Rhizoctonia alpina)等が挙げられる。 力エトミゥム属に属する糸状菌としては、力エトミゥム 'コクリオデス(Chaetomium co chliodes)、力エトミゥム 'フニコラ (Chaetomium funicola)力エトミゥム 'インディ力 ム (Chaetomium indicum)、力エト ゥム ·オリノ セゥム (Chaetomium olivaceu m)等が挙げられる。
ナカタエァ属に属する糸状菌としては、 Nakataea curvularioides (ナカタエア 力 一ブラリオイデス)、 Nakataea cylindrospora (ナカタエア シリンドロスポラ)、 Nak ataea fusispora (ナカタエア フシスボラ)等が挙げられる。
[0018] 本発明の方法を実施するに当っては、糸状菌に属する N— (モノヒドロキシー 2 ァ ダマンチル) フタルイミド誘導体生産菌を、用いる微生物に好適な培地、例えば、 通常の微生物が利用しうる栄養物を含有する培地、好ましくは液体培地中にぉ 、て 培養する。本生産菌の培養には、微生物の培養に用いられる通常の培養方法が適 用される。栄養源としては、使用される微生物が資化しうる炭素源、窒素源および無 機塩などを程よく含有する培地であれば天然培地、合成培地の!/ヽずれでも利用でき る。
[0019] 用いる培地に含有される微生物が資化しうる炭素源としては、グルコース、フルクト ース、ガラクトース、グリセロール、可溶性デンプン、グルタミン酸、糖蜜、動'植物油 等を利用できる。また、窒素源としては、麦芽エキス、コーンスティープリカ一、肉ェキ ス、ペプトン、酵母エキス、硫酸アンモ-ゥム、硝酸ナトリウム、尿素などを使用できる 。そのほか必要に応じ、ナトリウム、カリウム、カルシウム、ビタミン類、マグネシウム、塩 素、硫酸およびその他のイオンを生成することができる無機塩類を培地中に添加す ることができる。また、使用する N— (モノヒドロキシ一 2—ァダマンチル)一フタルイミド 誘導体生産菌の発育を助け、 N- (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド 誘導体の生産を促進するような無機物質および (または)有機物質を適当に添加でき
る。例えば、ヒドロキシプロピル一 β—シクロデキストリン、 α—シクロデキストリン、 β ーシクロデキストリン、 Ίーシクロデキストリン、メチルー 13ーシクロデキストリンなどの 包接剤が挙げられる。
[0020] リゾクトニア ·ソラ -RF— 9402、力エトミゥム 'コクリオデス RF— 5733、ナカタエァ 'シ グモイデア RF— 9475の生育に好適な培地としては、ポテト'デキストロース寒天培 地、麦芽エキス寒天培地、 V— 8ジュース寒天培地及びポテトキヤロット寒天培地が 挙げられる。
[0021] Ν (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体生産菌の培養方法に は、好気的条件下での培養法、特に通気下の深部液体培養法が最も適している。培 養に適当な温度は、 10〜30°Cである力 多くの場合 15〜30°Cで培養するのがよい 。 N— (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体の生産は、用いた培 地の種類や培養条件によって異なる力 振とう培養、タンク培養とも 3〜10日間の培 養でその蓄積量が最高に達する。
[0022] 培養物中に生産された N (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導 体の蓄積量が最高に達した時点で培養を停止し、その培養物から、発酵生産物を採 取する一般的な方法に準じて N— (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド 誘導体の分離を行うのがよい。具体的には、例えば、溶媒抽出、イオン交換クロマト グラフィー、活性炭処理、結晶化、膜分離等により、 N- (モノヒドロキシー 2—ァダマ ンチル) -フタルイミド誘導体を培地力ゝら単離することができる。
[0023] N- (モノヒドロキシー 2 ァダマンチル) フタルイミド誘導体を効率よく生産させる 培養条件は、前記培地成分の組成、培養温度、撹拌速度、 pH、通気量、種母の培 養時間、種母の接種量等を、使用する生産菌株の種類および外部条件等に応じて、 適宜に調節あるいは選択して設定する。液体培養において発泡がある場合は、シリ コーン油、植物油および界面活性剤等の消泡剤を単独または混合して適宜に培地 に配合する。
[0024] 包接剤存在下で N— (2 ァダマンチル) フタルイミド誘導体 lOgZL以上を溶解状 態で添加することも可能で、実施例に示した方法を改良し培養開始時に 2%、培養 2 日目に 8%を添加するなどの方法を取ることにより 80%を超える変換率を得ることが
できる。
[0025] 糸状菌は、真菌菌糸全体としてまたは水酸化酵素を含有する抽出物の形で生体内 変換に使用することができる。抽出物とは、真菌の菌体を破砕して処理を施したもの であり、可溶性の酵素を含有するものを意味する。抽出物の酵素、特に水酸化酵素 は、場合によっては、例えば酵素の天然の補助因子、ノ ッファー、塩を加えることによ つて、安定ィ匕させることができる。抽出物の水酸ィ匕酵素は固定ィ匕型で使用することも できる。
本発明には、ナカタエァ属(Nakataea)、リゾタト-ァ属(Rhizoctonia)、力エトミゥ ム属(Chaetomium)のいずれかの属に属する微生物の菌またはその抽出物により 、 2 ァダマンタナミンのァミノ保護体からモノヒドロキシ 2—ァダマンタナミンのアミ ノ保護体を生産する方法も包含される。
ナカタエァ属(Nakataea)、リゾクトニア属(Rhizoctonia)、カェトミゥム属(Chaeto mium)のいずれかの属に属する微生物としては、上記に記載された微生物などを用 いることがでさる。
2—ァダマンタナミンのァミノ保護体としては、ァダマンタナミンのァミノ基が保護され た化合物であれば、いずれの化合物も包含される。なお、ァダマンタン部分の水酸 化される以外の部分が F、 Cl、 Br、 Iなどのハロゲン、アルキル、ヒドロキシ、アルコキ シ、ニトロ、ァリール、ァリールアルキル、カルボキシ、エステル、力ルバモイルなどで 置換されていてもよい。好ましくは、 N— (2—ァダマンチル)一フタルイミド誘導体、 N - (2—ァダマンチル)—フタルイミド、 N ベンゾィル—2—ァダマンタナミン誘導体、 N -ベンゾィル— 2—ァダマンタナミン、 N -ァセチル - 2-ァダマンタナミン誘導体 、 N ァセチル 2—ァダマンタナミンなどが挙げられる。
モノヒドロキシ - 2-ァダマンタナミンのァミノ保護体は、上記の 2—ァダマンタナミン のァミノ保護体がモノ水酸化された化合物を意味する。
本発明により得られた、モノヒドロキシ一 2—ァダマンタナミンのァミノ保護体、 N— (モ ノヒドロキシ 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体は、保護基をはずすことにより、 容易にモノヒドロキシ 2—ァダマンタナミンに変換することができる。
[0026] 本発明を実施例により更に具体的に説明する。
実施例 1
[0027] 以下に示す方法により社内の菌株ライブラリーをスクリーニングし、 2—ァダマンタン フタルイミド水酸ィ匕反応を行う株を見出した。
[スクリーニング条件]
グルコース 2. 0%、 ソィビーンミール 0. 5%、 イーストエタストラタ KDifco) 0. 5 %、塩化ナトリウム 0. 5%、 リン酸カリウム 0. 5%、 ヒドロキシプロピル- —シクロデ キストリン 1. 4%水道水(PH7に希塩酸で調整)の組成の培地 200mlを 121°C、 20 分間滅菌した。 2—ァダマンタンフタルイミド 40mgを DMSO溶液 (1. 0ml)として添 加した後、 1mlずつを無菌的に 24穴マルチプレート 8枚に分注し、変換用力ビライブ ラリーを胞子懸濁液として接種し、毎分 400回転 (丸菱バイオェンジ製 MBSS- 10 0)で、 28。C、 7曰間培養した。
[抽出'分析]
発酵終了した 24穴マルチプレート培養液は、 1ゥエルあたり lmlのアセトンを力卩ぇ撹 拌抽出した後、 96穴ディーププレートに移し変え、毎分 2500回転で 15分間遠心分 離し、上澄み液を逆相 HPLC分析に供した。
[結果]
変換反応の結果、新たなピークの検出されるサンプルについて ESI— MSにより水 酸基が 1つ付与したと推定されるピークとして P5、 P6を同定した。基質を 80%以上こ れらの化合物に効率的変換する株として以下の 3株を選択した。無胞子不完全菌 R F— 9475は P5、 P6に相当する化合物の両方をほぼ等量作るのに対し、リゾクトニア 'ソラ -RF— 9402株、及びケトミゥム 'コクリオデス RF— 5733は基質の 80%以上を それぞれ P5、 P6に変換する。
なお、先行技術(ジャーナルォブ オーガニックケミストリー、 1992年、 57卷、 p.72 12-7216)に記載されるボーべリア'スルフレツセンス(またはボーべリア'バッシァー ナ) ATCC— 7159株についてもこの方法でスクリーニングを行った力 反応率は 20 %と顕著な水酸ィ匕体の生成は認められな力つた。
実施例 2
[0028] [種培養]
グルコース 2. 0%、 ソィビーンミーノレ 0. 5%、 イーストエタストラタ KDifco)0. 5% 、 塩ィ匕ナトリウム 0. 5%、 リン酸カリウム 0. 5%水道水(PH7に調整、希塩酸)の組 成の培地 100mlを 500ml容広口フラスコに分注し、 121°C、 20分間滅菌した。この 培地に Helminthosporium sigmoideum (へノレミントスポリゥム シグモイデゥム) RF— 9475株を寒天斜面培養物よりかきとり接種し、振幅 70mm、毎分 180回転で、 28°C、 2日間培養し、種培養とした。
[生体触媒反応]
グルコース 2. 0%、 ソィビーンミール 0. 5%、 イーストエタストラタ KDifco) 0. 5% 、 塩化ナトリウム 0. 5%、リン酸カリウム 0. 5%、ヒドロキシプロピル - j8—シクロデキス トリン 1. 4%水道水(PH7. 0に調整、希塩酸)の組成の培地 100mlを 500ml容広 口フラスコ 50本に分注し、 121°C、 20分間滅菌した。フラスコ当たり 2—ァダマンタン フタルイミド lOOmgを DMS02ml溶液とし、無菌的に添カ卩した後、種培養物 4mlず つ接種し、振幅 70mm、毎分 180回転で、 28°C、 4日間培養した。逆相 HPLC分析 の結果、 57. 2%の基質を P5に、 43. 7%の基質を P6に変換した。
[抽出]
フラスコ 50本分の発酵終了液は、酢酸ェチル 3Lで抽出した後、 n—ブタノール 1L で再抽出した。両抽出液を合わせ、減圧下、濃縮乾固し、 11. 39gの粗抽出物を得 た。
[単離,精製]
得られた粗抽出物 11. 39gはシリカゲル (MSゲル D— 150— 60A、旭硝子株式会 社製) 200gを充填した中圧力ラム (内径 3cm、 長さ 50cm)を用い、酢酸ェチルで溶 出し、有効画分を濃縮乾固し、 5. Olgの粗抽出物を得た。
得られた粗抽出物 5. Olgは、 Develosil UG— C18 15/30 (内径 5cm、長さ 50c m)カラムを用い、ァセトニトリル/水 0. 1%蟻酸酸性 30〜60%(40分)のダラディエ ント、流速 50ml/分でクロマトを行った。
有効画分を減圧濃縮し、凍結乾燥により 2—ァダマンタンフタルイミド -P5、 P6 の 精製品として各々 1. 36g、 1. 02gを得た。
それぞれの物性値は以下の通りである。
2 -ァダマンタンフタルイミド- P5:
ESIMS mZz: 298 [M+H] +、 280[M+H— H20] +
'Η NMR(DMSO-d ) δ: 7.817(4H、 s)、 4.48(1H、 br. s)、 4.13(1H、 br. s)
6
、 2.69(1H、 br. s)、 2.10(2H、 br. d、 J =〜13Hz)ゝ 2.05(1H、 m)、 1.78(2H 、 br. d、 J =〜12Hz)ゝ 1.70(2H、 br. d、 J =〜12Hz)ゝ 1.65(2H、 br. d、 J = 〜3Hz)、 1.44(2H、 br. d、 J =〜13Hz)
13C NMR(DMSO-d ) δ : 168.96、 134.22、 131.43、 122.57、 65.48、 59.
6
50、 45.29、 45.15、 31.86、 31.20、 28.61
2 -ァダマンタンフタルイミド- P6:
ESIMS mZz: 298 [M+H] +、 280[M+H— H20] +
XH NMR(DMSO-d ) δ : 7.817(4H、 s)、 4.631(1H、 d、 J = 3.3Hz)、 4.17(1
6
H、 br. s)、 3.68(1H、 br. q、 J =〜3Hz)、 2.43(1H、 br. s)、 2.37(1H、 br. s) 、 2.305(1H、 dq、 J = 13.1、 3.1Hz)ゝ 2.224(1H、 dq、 J= 12.4、 3.0Hz)ゝ 1. 94(2H、 m)、 1.90(1H、 m)、 1.80(1H、 br. q、 J =〜3Hz)、 1.78(1H、 m)、 1. 72(1H、 br. q、 J =〜3Hz)、 1.54(2H、 br. d、 J =〜13Hz)
13C NMR(DMSO-d ) δ : 168.91、 134.19、 131.41、 122.54、 71.91、 60.
6
25、 36.42、 33.36、 32.79、 31.41、 31.34、 29.86、 29.11、 25.90 実施例 3
[種培養]
グルコース 2. 0%、 ソィビーンミーノレ 0. 5%、 イーストエタストラタ KDifco)0. 5% 、 塩ィ匕ナトリウム 0. 5%、リン酸カリウム 0. 5%水道水(PH7に調整、希塩酸)の組成 の培地 100mlを 500ml容広口フラスコに分注し、 121°C、 20分間滅菌した。この培 地に Rhizoctonia solani (リゾクトニア ノラ-) RF— 9402株を寒天斜面培養物よ り接種し、振幅 70mm、毎分 180回転で、 28°C、 3日間培養し、種培養とした。
[生体触媒反応]
グルコース 2.0%、 ソィビーンミール 0.5%、 イーストエタストラタ KDifco) 0.5%、 塩化ナトリウム 0.5%、 リン酸カリウム 0.5%、ヒドロキシプロピル - 一シクロデキスト リン 1.4%水道水(PH7に調整、希塩酸)の組成の培地 100mlを 500ml容広口フ
ラスコ 3本に分注し、 121°C、 20分間滅菌した。フラスコ当たり 2—ァダマンタンフタ ルイミド 20mg、 40mg、 lOOmgを DMSO 0.4ml, 0.8ml, 2ml溶液とし、無菌的に 添カロした後、種培養物 4mlずつ接種し、振幅 70mm、毎分 180回転で、 28°C、 3 日間培養した。逆相 HPLC分析の結果、 88.2%の基質を P5に変換した。
[抽出]
フラスコ 3本分の発酵終了液は、 n—ブタノール 150mlで抽出した。抽出液は、減圧 下、濃縮乾固し、 0.253gの粗抽出物を得た。
[単離,精製]
得られた粗抽出物 0.253gは、 Unison US— C18 (内径 2cm、長さ 15cm)カラム を用い、ァセトニトリル/水 0.1%蟻酸酸性 30- 95%(20分)のグラディエント、流速 1 5ml/分でクロマトを行った。
有効画分を減圧濃縮し、凍結乾燥により 2—ァダマンタンフタルイミド -P5の精製品 65.4mgを得た。
実施例 4
[種培養]
1) グルコース 2.0%、 ソィビーンミーノレ 0.5%、 イーストエタストラタ KDifco) 0.5 %、 塩化ナトリウム 0.5%、リン酸カリウム 0.5%水道水(PH7に調整、希塩酸)の組 成の培地 100mlを 500ml容広口フラスコに分注し、 121°C、 20分間滅菌した。この 培地にボーべリア ·バッシァーナ ATCC— 7159株を寒天斜面培養物より胞子懸濁 液とし接種し、振幅 70mm、毎分 180回転で、 28°C、 2日間培養し、種培養とした。
2) グルコース 10g、 C. S. L 20g水道水 1L (PH 7.0に調整、希苛性ソーダ)の 組成の培地 100mlを 500ml容広口フラスコに分注し、 121°C、 20分間滅菌した。こ の培地にボーべリア'バッシァーナ ATCC— 7159株を寒天斜面培養物より胞子懸 濁液とし接種し、振幅 70mm、毎分 180回転で、 28°C、 2日間培養し、種培養とした。
[生体触媒反応]
グルコース 2.0%、 ソィビーンミール 0.5%、 イーストエタストラタ KDifco) 0.5%、 塩化ナトリウム 0.5%、リン酸カリウム 0.5%水道水(PH7に調整、希塩酸)の組成 の培地 50mlを含む 500ml容広口フラスコ 1本とグルコース 1.0%、 C. S. L 2.0
%水道水 (PH 7.0に調整、希苛性ソーダ)の組成の培地 50mlを 500ml容広口フ ラスコ 1本に分注し、 121°C、 20分間滅菌した。フラスコ当たり 2—ァダマンタンフタ ルイミド lOmgを DMSO 0.2ml溶液とし、無菌的に添カロした後、種培養物 5mlず つ接種し、振幅 70mm、毎分 180回転で、 28°C、 3日間培養した。逆相 HPLC分析 の結果、 23.6 %の基質を P5に、 1.1 %の基質を P6に変換した。
[抽出]
フラスコ 2本分の発酵終了液は、 n-ブタノール 100mlで抽出した。抽出液は、減圧 下、濃縮乾固し、 0. 097gの粗抽出物を得た。
[単離,精製]
得られた粗抽出物 0. 097gは Unison US— C 18 (内径 2cm、長さ 15cm)カラムを 用い、ァセトニトリル/水 20— 95% (20分)のグラディエント、流速 15ml/分でクロマト を行った。有効画分を減圧濃縮し、凍結乾燥により 2—ァダマンタンフタルイミド -P 5、 P6 の精製品として各々 2. 4mg、 0. lmgを得た。
実施例 5
[0031] [ィ匕 7]
化合物 l(2.0g)のエタノール溶液 (20ml)にメチルヒドラジン (776mg)をカ卩え、 24時間加熱 還流を行った。反応終了後、溶媒を留去し、残渣を 2N塩酸水溶液 (30ml)で希釈した 。水層を酢酸ェチルで洗浄 (50ml X 2)した後に、減圧下、 1/3程度に濃縮した。析出し た結晶を濾取し、イソプロピルアルコールで洗浄した。 目的物 2(890mg)を無色結晶と して得た。
NMR(d6-DMSO); 1.33— 1.42(m,2H), 1.58-1.72(m,6H), 1.85— 1.95(m,2H), 1.98— 2.05( m,lH), 2.06-2.14(m,2H), 3.18— 3.28(m,lH), 8.10— 8.20(br, 3H).
実施例 6
化合物 3(150mg)のジメチルホルムアミド溶液(DMF) (5ml)に、窒素雰囲気下、モノヒ ドロキシ一 2 ァダマンタナミン (140mg)、 1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT) (31 mg)、 1- (3-ジメチルァミノプロピル)- 3-ェチルカルボジイミド塩酸塩 (WSC) (174mg)、 トリェチルァミン (TEA) (180 1)を加え、室温で 14時間攪拌した。反応終了後、 2N塩 酸水溶液 (30ml)を加え、酢酸ェチルで抽出した。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水 溶液、飽和食塩水の順に洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、残渣 をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、化合物 4(226mg)を得た。
NMR:(CDC13);1.06(d,J=6.6Hz,6H),1.53-2.20(m,14H),3.72(s,3H),3.98(d,J=6.6Hz,2H ),6.25-6.30(m,lH),7.71(s,lH)
産業上の利用可能性
機能性榭脂ゃ医薬品の中間体として有用である N (モノヒドロキシー 2 ァダマン チル) フタルイミド誘導体の安価で高収率の製造方法として利用することができる。
Claims
請求の範囲
[1] 糸状菌またはその抽出物を用いて、 N—(2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体を 水酸化することを特徴とする、 N— (モノヒドロキシ一 2—ァダマンチル)一フタルイミド 誘導体を生産する方法。
[2] 糸状菌がナカタエァ属(Nakataea)、リゾクトニア属 (Rhizoctonia)、カェトミゥム属(
Chaetomium)の群から選択される、請求項 1記載の方法。
[3] 糸状菌がナカタエア'シグモイデア(Nakataea sigmoidea)リゾクトニア'ソラ - (Rhi zoctonia solani) *7こ ίま力エト ゥム ·コクリオテス (Chaetomium cochliodes)で ある、請求項 2記載の方法。
[4] 糸状菌により行われる、請求項 1〜3のいずれか 1項に記載の方法。
[5] 糸状菌の抽出物により行われ、抽出物が水酸化酵素を含有する、請求項 1記載の方 法。
[6] 前記 N—(2 ァダマンチル) フタルイミド誘導体が以下の式で表わされる化合物で ある請求項 1記載の方法。
[化 1]
前記 N— (モノヒドロキシー 2—ァダマンチル) フタルイミド誘導体が以下のいずれ かの式で表わされる化合物である請求項 1記載の方法。
[化 2]
糸状菌を培地中で培養する工程、及び培養液から前記 N (モノヒドロキシ
ダマンチル) フタルイミド誘導体を分離する工程を含む、請求項 1記載の方法。
[9] N- (モノヒドロキシー 2 ァダマンチル) フタルイミド誘導体を生産する能力を有す るナカタエァ属(Nakataea)、リゾクトニア属(Rhizoctonia)、カェトミゥム属(Chaet omium)の!、ずれかの属に属する微生物の菌体。
[10] ナカタエァ'シグモイデア RF— 9475株(FERM ABP— 10791)、リゾクトニア ·ソラ
-RF 9402株(FERM ABP— 10790)または力エトミゥム 'コクリオデス RF— 57
33株(FERM ABP— 10789)のいずれかの株。
[11] 以下の式で表される、いずれかの化合物。
[化 3]
[12] ナカタエァ属(Nakataea)、リゾクトニア属(Rhizoctonia)、カェトミゥム属(Chaeto mium)の 、ずれかの属に属する微生物の菌またはその抽出物により、 2 ァダマン タナミンのアミノ保護体力 モノヒドロキシ一 2—ァダマンタナミンのァミノ保護体を生 産する方法。
[13] 請求項 1〜8および 12のいずれかに記載の方法により得られた、 N— (モノヒドロキシ —2—ァダマンチル)—フタルイミド誘導体を脱保護することを特徴とする、化合物 (I)
[化 4]
で示される化合物の製造方法。
請求項 13記載の方法により得られた式 (I)で示される化合物を、
式(Π): A— R1— R2— R3— X
(式中、 Aは置換されて 、てもよ ヽ環式炭化水素基または置換されて 、てもよ 、複素 環式基であり、 R1は単結合、— C ( = 0)—、— O—または— NR4—であり、 R2は単結 合または置換されていてもよいアルキレンであり、 R3は単結合または— C ( = 0)—で あり、 Xは水酸基、ハロゲンまたは水酸基力 導かれる脱離基であり、 R4は水素また は置換されて 、てもよ 、アルキルである)で示される化合物と反応させることを特徴と する、式 (ΠΙ) :
[化 5]
で示される化合物の製造方法。
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