CN1291236A - (r)－2－羟基－1－苯氧基丙烷衍生物的生产方法 - Google Patents

(r)－2－羟基－1－苯氧基丙烷衍生物的生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1291236A
CN1291236A CN99802955A CN99802955A CN1291236A CN 1291236 A CN1291236 A CN 1291236A CN 99802955 A CN99802955 A CN 99802955A CN 99802955 A CN99802955 A CN 99802955A CN 1291236 A CN1291236 A CN 1291236A
Authority
CN
China
Prior art keywords
production method
carbonyl reductase
derivative
hydroxyl
candida
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.)
Pending
Application number
CN99802955A
Other languages
English (en)
Inventor
田冈直明
木崎宪之
八十原良彦
井上健二
长谷川淳三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Publication of CN1291236A publication Critical patent/CN1291236A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/22—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group aromatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/002—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by oxidation/reduction reactions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

为了有效地生产可用作药物中间体的高光学纯度的(R)－2－羟基－1－苯氧基丙烷衍生物,用来自念珠菌属的羰基还原酶、或能产生上述酶的微生物的任选加工过的培养基R－选择性地还原该苯氧基丙酮衍生物。

Description

(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物的生产方法
技术领域本发明涉及一种生产(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物的方法，该方法包括用微生物等来R-选择性地还原苯氧基丙酮衍生物。(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物，尤其例如是3，4-二氟-2-((R)-2-(羟基丙基氧))硝基苯，是可用作合成抗菌剂的中间体的化合物。
                              背景技术
尽管迄今已经报道了几种通过微生物学方法还原苯氧基丙酮衍生物的技术，但是知道，例如在采用面包酵母时，通常会因Prelog规则(Acat．Chem．Scand．，48(6)，506，1994)而优先产生S-化合物。因此，已知具有R-选择性还原苯氧基丙酮衍生物能力的微生物是非常少的，至今还没有发现有一种微生物能够进行严格地R-选择性还原。例如，采用热厌氧杆菌属(Thermoaerobacter)微生物的R-选择性还原技术是已知的，但是产物的光学纯度至多只有90％ee(日本公开出版物平-8-266292)。采用棒杆菌属(Corynebacterium)微生物的R-选择性还原2-丙酮基氧-3，4-二氟硝基苯的技术也是已知的，但是产物的光学纯度只有大约88．4％ee(日本公开出版物平-5-68577)。采用真菌菌株来R-选择性还原2-丙酮基氧-3，4-二氟硝基苯的技术也是已知的，但是其产物的光学纯度只有大约84-94％ee，另外，可以采用的底物浓度非常低，因而使得产量也不可避免地低(日本公开出版物平-3-183489)。当采用微生物细胞时，细胞中存在的S-选择性羰基还原酶有减损产物光学纯度的趋势。因此，已经开发出R选择性还原苯氧基丙酮的技术，该技术包括采用纯化的R选择性乙醇脱氢酶、辅酶以及辅酶再生所需的酶。然而，并不能说该技术是特别有用的，其部分原因是产物的光学纯度不够高，部分原因是技术需要高成本的纯化酶(USP 5385833)。
因此，为了使这些利用微生物等的还原技术成功用于工业规模的生产，这些技术必定有需要改进之处，因为1)产物的光学纯度不如任何制药原料所要求的那样高，2)低的底物浓度引起低的产量和／或3)需要昂贵的纯化酶。
                             发明概述
本发明的发明者对(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物(它有作为药剂中间体的价值，尤其是3，4-二氟-2-((R)-2-(羟丙基氧))硝基苯，它可用作合成抗菌剂的中间体)的高光学纯度和高效生产进行了广泛深入的调查，发现一种羰基还原酶能将低成本购得的苯氧基丙酮衍生物R-高选择性地、高效地还原成(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物。由此而产生了本发明。
因此，本发明涉及一种生产通式(1)的(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物的方法：
Figure 9980295500053
其中R代表苯氧基或取代的苯氧基，
该方法包括用一种羰基还原酶还原通式为(2)的苯氧基丙酮衍生物的步骤：
Figure 9980295500054
其中R如上所述，
该羰基还原酶从念珠菌属微生物或能合成所述羰基还原酶的微生物的肉汤培养基或经加工的肉汤培养基衍生获得，该方法还包括回收具有所述通式(1)的产物(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物的步骤。
现在将详细描述本发明。
                               发明详述
参看上式(1)和(2)，R代表一个苯氧基或取代的苯氧基，该取代的苯氧基包括对硝基苯氧基、对氨基苯氧基、对氯苯氧基、对溴苯氧基、3，5-二硝基苯氧基、2，3-二氟-5-硝基苯氧基等，较佳的是2，3-二氟-5-硝基苯氧基。
参看用作本发明中原料的通式(2)的苯氧基丙酮衍生物，例如已经知道，2-丙酮基氧-3，4-二氟硝基苯易通过2，3-二氟-5-硝基苯酚与氯丙酮在强碱存在下的反应来合成(日本公开出版物昭-61-246151)。
作为能进行R-选择性还原的羰基还原酶，能被提及的是从念珠菌属微生物、较佳的是Candida magnoliae、更佳的是Candida magnoliae IFO0705衍生获得的酶。
能合成所述酶的微生物可以是野生型菌株或是突变型菌株。也可采用基因工程技术(例如细胞融合或基因操作)的获得的微生物。这些基因工程改造的生产型菌株通常可以这样得到，该方法包括下列步骤：分离和／或纯化特定的酶并测定其氨基酸序列的全部或一部分；根据所述氨基酸序列得到编码所述酶的DNA序列；将所述DNA导入不同宿主微生物中，以构建重组的微生物菌株；使该重组菌株生长，以使其产生目标酶(WO98-35025)。在实施例中，提到能用质粒转化获得转化细胞系，所述质粒含有编码所述羰基还原酶的DNA以及编码一种酶的DNA，该酶能再生所述羰基还原酶所依赖的辅酶。在这些转化细胞系中，较佳的转化细胞系是其中能再生辅酶的所述酶是葡萄糖脱氢酶的转化细胞系，其中的所述葡萄糖脱氢酶从巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)衍生得到的转化细胞系，其中的所述质粒是pNTS1G的转化细胞系，以及通过转化大肠杆菌菌株获得的转化细胞系。更佳的例子是大肠杆菌HB101(pNTS1G)，其登录号为No．FERM-BP5835[保藏于日本国际工贸部工业科学和技术署国立生命科学和人体技术研究所(NIBH，Higashi 1-1-3，Tsukuba-shi，Ibaraki，Japan)；收到日：1997年2月24日]。
在本发明的生产技术中，能合成所述羰基还原酶的微生物的培养基并没有特别的限制，只要该微生物能在该培养基上生长即可。例如，可以采用常用的液体培养基，培养基中含有各种碳源，例如糖类，如葡萄糖、蔗糖等；醇类，如乙醇、甘油等；脂肪酸类，如油酸、硬脂酸等，包括其相应的酯、油，例如菜籽油、大豆油等；氮源，如硫酸铵、硝酸钠、蛋白胨、酪蛋白氨基酸、玉米浆、麸皮、酵母抽提物等；无机盐，如硫酸镁、氯化钠、碳酸钙、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等；以及其它营养物如麦芽提取物、肉类提取物等。培育在需氧条件下进行，培养时间通常约为1至5天，培养基pH为3至9，培育温度为10至50℃。
反应可以这样进行：将底物苯氧基丙酮衍生物、辅酶NADP和微生物的肉汤培养基或加工过的肉汤培养基加入合适的溶剂中，在控制的pH条件下搅拌该混合物。反应在10-70℃、pH4-10下进行。底物进料浓度为0．1至90％(w／v)，底物可以成块加入或连续加入。该反应可以分批或连续进行。
本文所用的术语“微生物的肉汤培养基”指包括细胞或培育细胞之细胞组分的肉汤培养基，术语“其加工过的肉汤培养基”包括粗提物、冻干细胞、丙酮脱水的细胞以及这些细胞的匀浆物。另外，这些酶或细胞可预先用任何已知的技术来固定。这种固定化可用本领域熟知的方法(例如交联、物理吸附、截留等)来实现。
在进行反应时，通过与常规的NADPH再生系统组合使用，可以大幅度减少昂贵的辅酶的用量。典型的NADPH再生系统是葡萄糖脱氢酶和葡萄糖的系统。尽管反应条件取决于特定的酶、微生物、或肉汤培养基或加工过的肉汤培养基以及底物浓度，但底物浓度通常约为0．1至90％(重量)，反应温度是10至50℃，反应pH为5至8，反应时间为1至36小时。
用一转化体的肉汤培养基或加工过的肉汤培养基进行上述反应，可以减少目标(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物的生产成本，所述转化体通过将羰基还原酶基因以及能再生所述羰基还原酶依赖的辅酶的酶(如葡萄糖脱氢酶)的基因导入同源宿主微生物中而获得，因为这样就不必提供产生该辅酶所需的酶前体。
由所述反应结果形成的(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物可以用常规方法进行纯化。例如，当采用微生物等时，可以通过以下方法来纯化(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物：必要时通过离心或过滤来除去包括细胞的悬浮物质，用有机溶剂(如乙酸乙酯、甲苯等)萃取上清液或滤液，在减压条件下除去有机溶剂，在减压条件下对残余物进行蒸馏，层析等。
实施本发明的最佳方式
下列实施例进一步详细的描述了本发明而没有限定本发明的范围。
实施例1
在含有100毫升灭菌后的半合成培养基(甘油15克，酵母提取物3克，Na2HPO46克，KH2HPO4 3克，NaCl 2克，MgSO4·7H2O 0．5克，水1升，pH=7．2)的500毫升Sakaguchi瓶中接种重组大肠杆菌HB101(pNTS1G)FERM-BP5835，37℃摇床培养28小时。在所得50毫升肉汤培养基中加入苯氧基丙酮5克，葡萄糖9克和NADP 4．4毫克，然后使反应在30℃下恒速搅拌进行24小时，用5N氢氧化钠水溶液控制反应系统pH为6．5。反应完成后，用甲苯萃取反应混合物，减压浓缩抽提物，回收得到残余物(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷。对反应混合物进行HPLC分析[柱：FinepakC18∶5(Nippon Bunko)，洗脱剂：乙腈／0．1％磷酸=30／70，流速：0．7毫升／分钟，检测波长：210纳米]，结果揭示转化率为79％。用硅胶柱层析纯化一部分上述浓缩残余物，用HPLC分析[柱：Chiralcel AS(Daicel Chemical)，洗脱剂：己烷／异丙醇=98／2，流速：1毫升／分钟，温度：40℃，检测波长：210纳米]。光学纯度为99．7％ee。
实施例2
在实施例1所得的50毫升肉汤培养基中加入2．5克2-丙酮基氧-3，4-二氟硝基苯、2．97克葡萄糖和2．9毫克NADP，反应于30℃恒速搅拌下进行23小时，用5N氢氧化钠水溶液控制反应系统pH=6．5。反应结束后，用甲苯萃取混合物，减压浓缩萃取物，回收得到3，4-二氟-2-((R)-2-(羟丙基氧))硝基苯残余物。对该反应混合物进行HPLC分析(在与实施例1相同的条件下)，结果揭示转化率为80％。用柱层析纯化一部分上述浓缩残余物，二硝基苯甲酰化后，进行HPLC分析(柱：Chiralcel OD-H(DaicelChemical)，洗脱剂：己烷／异丙醇=50／50，流速：1毫升／分钟，温度：40℃，检测波长：254纳米)。光学纯度不低于99％ee。
                              工业实用性
根据本发明的方法，能高效地生产用作制药中间体的具有高光学纯度的(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷-衍生物。

Claims (12)

1．一种通式(1)的(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物的生产方法：
Figure 9980295500021
其中R代表苯氧基或取代的苯氧基，
该方法包括用一种羰基还原酶还原通式为(2)的苯氧基丙酮衍生物的步骤：
Figure 9980295500022
其中R如上所述，
该羰基还原酶从念珠菌属微生物或能合成所述羰基还原酶的微生物的肉汤培养基或经加工的肉汤培养基衍生获得，和
回收所述通式(1)的产物(R)-2-羟基-1-苯氧基丙烷衍生物的步骤。
2．根据权利要求1所述的生产方法，其中R是2，3-二氟-5-硝基苯氧基。
3．根据权利要求1或2所述的生产方法，其中所述念珠菌属微生物是Candidamagnoliae。
4．根据权利要求3所述的生产方法，其中所述念珠菌属微生物是Candidamagnoliae IFO0705。
5．根据权利要求1或2所述的生产方法，其中能合成衍生自念珠菌属微生物的所述羰基还原酶的微生物是可用质粒转化获得的转化细胞系，所述质粒含有编码所述羰基还原酶的DNA以及编码能再生所述羰基还原酶依赖之辅酶的酶的DNA。
6．根据权利要求5所述的生产方法，其中所述能再生辅酶的酶是葡萄糖脱氢酶。
7．根据权利要求6所述的生产方法，其中所述葡萄糖脱氢酶从巨大芽孢杆菌衍生获得。
8．根据权利要求5至7任一项所述的生产方法，其中所述羰基还原酶从Candidamagnoliae衍生获得。
9．根据权利要求8所述的生产方法，其中所述羰基还原酶从Candida magnoliaeIFO0705衍生获得。
10．根据权利要求5至9任一项所述的生产方法，其中所述质粒是pNTS1G。
11．根据权利要求5至10任一项所述的生产方法，其中所述转化体细胞是转化体大肠杆菌细胞。
12．根据权利要求11所述的生产方法，其中所述转化体细胞是所述转化的大肠杆菌HB101 pNTS1G FERM-BP5835细胞。
CN99802955A 1998-12-18 1999-12-20 (r)－2－羟基－1－苯氧基丙烷衍生物的生产方法 Pending CN1291236A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10359902A JP2000175693A (ja) 1998-12-18 1998-12-18 （ｒ）−２−ヒドロキシ−１−フェノキシプロパン誘導体の製造方法
JP359902/1998 1998-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1291236A true CN1291236A (zh) 2001-04-11

Family

ID=18466884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN99802955A Pending CN1291236A (zh) 1998-12-18 1999-12-20 (r)－2－羟基－1－苯氧基丙烷衍生物的生产方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1055732A4 (zh)
JP (1) JP2000175693A (zh)
KR (1) KR20010041061A (zh)
CN (1) CN1291236A (zh)
CA (1) CA2321450A1 (zh)
WO (1) WO2000037666A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002281991A (ja) * 2001-03-29 2002-10-02 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 転移体の副生を抑制した（ｒ）−２−ヒドロキシ−１−フェノキシプロパン誘導体の製造法
JPWO2003040382A1 (ja) * 2001-11-09 2005-03-03 株式会社カネカ 光学活性クロマン誘導体の製造法および中間体
WO2007010944A1 (ja) * 2005-07-20 2007-01-25 Kaneka Corporation 光学活性２－（ｎ－置換アミノメチル）－３－ヒドロキシ酪酸エステル類の製造方法
CN102371042A (zh) * 2010-08-12 2012-03-14 长春理工大学 一种绿色荧光蛋白标记的微生物高效降解环境中多种有机污染物的方法
CN102925368B (zh) * 2012-11-07 2014-01-01 浙江大学宁波理工学院 一种可催化不对称还原反应的球孢白僵菌及其应用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61108394A (ja) * 1984-10-30 1986-05-27 Sumitomo Chem Co Ltd 光学活性１−（４−フエノキシフエノキシ）プロパン−２−オ−ルの生物化学的製造方法
JPH02295970A (ja) * 1989-05-10 1990-12-06 Asahi Chem Ind Co Ltd 光学活性なプロパン―２―オール誘導体の製造法
JPH02295969A (ja) * 1989-05-10 1990-12-06 Asahi Chem Ind Co Ltd 光学活性なアミノアルコール誘導体の製造法
JP2771871B2 (ja) * 1989-12-13 1998-07-02 第一製薬株式会社 光学活性プロポキシベンゼン誘導体の製法
JPH0568577A (ja) * 1990-12-11 1993-03-23 Mercian Corp プロポキシベンゼン誘導体の製造方法
US5385833A (en) * 1992-02-26 1995-01-31 The Scripps Research Institute Pseudomonas sp. ATCC No. 49794 alcohol dehydrogenase
JPH08266292A (ja) * 1995-03-31 1996-10-15 Fuji Oil Co Ltd 光学活性アルコールの製造方法
IL131241A0 (en) * 1997-02-07 2001-01-28 Kaneka Corp Novel carbonyl reductase gene coding same and method for using such reductase and gene

Also Published As

Publication number Publication date
CA2321450A1 (en) 2000-06-29
WO2000037666A1 (fr) 2000-06-29
EP1055732A4 (en) 2003-03-12
KR20010041061A (ko) 2001-05-15
EP1055732A1 (en) 2000-11-29
JP2000175693A (ja) 2000-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0606899B1 (en) Processes for production of optically active 4-halo-3-hydroxybutyric acid esters
EP0496001A1 (en) Process for producing optically active 3-phenyl-1,3-propanediol
Leuenberger Interrelations of chemistry and biotechnology-I. Biotransformation-a useful tool in organic chemistry
FI95047C (fi) Menetelmä 2-hydroksi-4-fenyylivoihapon R- tai S-enantiomeerin valmistamiseksi
CN1291236A (zh) (r)－2－羟基－1－苯氧基丙烷衍生物的生产方法
JP3105986B2 (ja) 光学活性ハロヒドリンの製造法
EP0457735B1 (en) Biocatalytic process for the production of L-(-)-carnitine from crotonobetaine and strains of Proteeae for use in said process
WO2007026860A1 (ja) 光学活性α－ヒドロキシカルボン酸の製造方法
JP2001025397A (ja) （ｒ）−（−）−４−ハロ−３−ヒドロキシブチロニトリルの製造法
JP4765358B2 (ja) 光学活性なｎ−保護−プロパルギルグリシンの製造方法
EP1433857B1 (en) Process for producing monomer
EP0505567B1 (en) Process for producing optically active (R)-1,3-butanediol using a microorganism belonging to the genus Rhodococcus
JP2005117905A (ja) 光学活性１−ベンジル−３−ピロリジノールの製造方法
EP0879893B1 (en) Method of producing optically active 1,2,4-butanetriol
JP2752754B2 (ja) 光学活性２―ヒドロキシ―４―フェニル酪酸の製造法
WO2006131933A1 (en) Enzymatic reduction of keto groups in 3-keto-propionic acid derivatives
JP2840723B2 (ja) ４‐ハロ‐３‐ヒドロキシブチロニトリルの製造法
JPH06234784A (ja) 新規抗生物質ｓｆ２７６８物質及びその製造法
JP2946055B2 (ja) 光学活性（ｓ）‐（＋）‐３‐ハロ‐１，２―プロパンジオールの製造法
JP3168203B2 (ja) （ｒ）−エピハロヒドリンの製造法
JPH06197791A (ja) 光学活性２，２−ジハロゲノ−１−フェニルエタノールの製造方法
Patil Studies of enzyme catalysed reactions
JPH11127885A (ja) 光学活性なピペラジン−２−カルボン酸の製造方法
JP2000157293A (ja) α−ヒドロキシ−４−メチルチオ酪酸アミドの製造方法
JPH0515394A (ja) 光学活性（ｓ）−３−フエニル−１，３−プロパンジオールの製造法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication