JP2000069989A - 微生物生体内変換による特定の化合物の製造方法 - Google Patents

微生物生体内変換による特定の化合物の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、微生物による生体内変換を利用し
て特定の化合物を製造する方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、医薬中間体をジアステレオ選
択的にO-脱メチル化して式 【化1】 で示される化合物を得るのにモノスポリウム(Monospor
ium)属とタムノスチラム(Thamnostylum)属の微生物
を使用すること、に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定の医薬中間体
化合物をO-脱メチル化するのに微生物による生体内変
換を利用することに関する。さらに詳細には、本発明
は、特定の医薬中間体化合物をO-脱メチル化するのに
特定の微生物を使用することに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】“An
alytical Chimica Acta(1990) 233, 191-198”における
論文は、特定のn−プロピルノラポルフィン化合物を脱
メチル化するのにカンニンガメラ・エレガンス(Cunnin
ghamella elegans)を使用する、ということについて説
明している。
【0003】“Biomedical and Environmental Mass Sp
ectrometry(1986) 13, 223-229”における論文は、N−
n−プロピルノラポモルフィンの可能な代謝産物を生成
させるのにカンニンガメラ・エレガンス(Cunninghamel
la elegans)を使用する、ということについて説明して
いる。
【0004】“Enzyme and Microbial Technology(198
4) 6, 242-253”中のレビュー論文(250〜252ページ)
は、特定の化合物をO-脱メチル化するのに特定の微生
物〔たとえば、カンニンガメラ(Cunninghamella)、ア
スペルギラス(Aspergillus)、タムノスチラム(Thamn
ostylum)、ペニシリウム(Penicillium)、およびセペ
ドニウム(Sepedonium)等の真菌種〕を使用する、とい
うことについて広範囲に概説している。
【0005】H.G.Daviesらによる“Biotransformation
in Preparative Organic Chemistry”の5.5章は、特定
の化合物(ビンドリンと10,11−ジメトキシアポルフィ
ンを含めて)を脱メチル化するのにセペドニウム・クリ
ソスペルマム(Sepedonium chrysospermum)およびカン
ニンガメラ・エレガンス(Cunninghamella elegans)を
使用する、ということについて説明している。
【0006】“Phytochemistry(1997) 44(8), 1479-148
2”における論文は、(±)−オイデスミンのO-脱メチル
化によって(−)−ピノレジノールを生成させるのにアス
ペルギラス・ニゲル(Aspergillus niger)を使用す
る、ということについて説明している。
【0007】1997年4月18日付け取得の米国特許第5,61
8,707号は、ペンタン酸化合物をフェニルオキサゾリジ
ノン生成物に立体選択的に還元するのにジゴサッカロマ
イセス・バイリ(Zygosaccharomyces bailii)を使用す
る、ということについて説明している。
【0008】米国特許第5,580,764号は、カルボニック
アンヒドラーゼ阻害剤の合成において中間体を還元する
のにラクトバシラス・プランタラム(Lactobacillus pl
antarum)、ピチア・ハプロフィラ(Pichia haplophil
a)、キャンディダ・ユーティリス(Candida utili
s)、ラクトバシラス・ブックマンズ(Lactobacillus b
uchmans)、アスペルギラス・フラバス(Aspergillus f
lavus)、およびニューロスポラ・クラスサ(Neurospor
a crassa)からの酸化還元酵素を使用する、ということ
について説明している。
【0009】
【課題を解決するための手段】1つの実施態様において
は、本発明は、モノスポリウム(Monosporium)属の微
生物の培養物から誘導される酵素の存在下にて式IIの化
合物を選択的に脱メチル化することを含む、式
【0010】
【化7】
【0011】で示される化合物から式
【0012】
【化8】
【0013】で示される化合物を製造するための方法に
関する。前記微生物がモノスポリウム・オリバセウム
(Monosporium olivaceum)である場合の製造法が好ま
しい。
【0014】さらに、前記モノスポリウム・オリバセウ
ム(Monosporium olivaceum)がモノスポリウム・オリ
バセウム(Monosporium olivaceum)ATCC36300である場
合の製造法が好ましい。
【0015】他の実施態様においては、本発明は、タム
ノスチラム(Thamnostylum)属の微生物の培養物から誘
導される酵素の存在下にて式IIの化合物を選択的に脱メ
チル化することを含む、式
【0016】
【化9】
【0017】で示される化合物から式
【0018】
【化10】
【0019】で示される化合物を製造するための方法に
関する。前記微生物がタムノスチラム・ピリフォルメ
(Thamnostylum piriforme)である場合の製造法が好ま
しい。
【0020】さらに、前記タムノスチラム・ピリフォル
メ(Thamnostylum piriforme)がタムノスチラム・ピリ
フォルメ(Thamnostylum piriforme)ATCC8992である場
合の製造法が好ましい。
【0021】他の実施態様においては、本発明は、式
【0022】
【化11】
【0023】で示される化合物を得るのに式
【0024】
【化12】
【0025】で示される化合物を使用すること、に関す
る。式IIの化合物を非選択的にO-脱メチル化させる場
合の使用が好ましい。本発明は、CP-336,156(エストロ
ゲン作用薬/骨粗鬆症)の合成において、中間体のO-
脱メチル化を果たすのに微生物を使用することを含む。
微生物を使用すると、臭化メチル(捕集するのが困難で
しかも高価な温室効果ガス)が副生物として生成される
化学工程がなくなる。
【0026】生体内変換は、微生物の全細胞培養物、微
生物の細胞抽出物、または微生物からの精製酵素を使用
して行うことができる。この微生物生体内変換のための
出発物質はCP-324,098であり、本物質はシスジアステレ
オマーの混合物である。この反応を異なった立体選択性
で行う3種の真菌類が見いだされている。カンニンガメ
ラ・エチヌラタ(Cunninghamella echinulata)は、両
方のジアステレオマーをO-脱メチル化してCP-319,609
と呼ばれるラセミ混合物(CP-336,156とCP-335,992で構
成される)を形成する。モノスポリウム・オリバセウム
(Monosporium olivaceum)とタムノスチラム・ピリフ
ォルメ(Thamnostylum piriforme)は、CP-324,098にお
けるジアステレオマーの一方のみに作用し、下記のよう
な単一のジアステレオマー物質を生成する。
【0027】
【化13】
【0028】 カンニンガメラ・エチヌラタ ジアステレオ選択的ではない (Cunninghamella echinulata) タムノスチラム・ピリフォルメ ジアステレオ選択的−“望ましさ (Thamnostylum piriforme) の程度の低い”生成物(CP-335,992) モノスポリウム・オリバセウム ジアステレオ選択的−所望の生成物 (Monosporium olivaceum) (CP-336,156) 出発物質とこれら3種の有機体によって造り出される生
成物を、図1〜4に示すようなキラルHPLCによって
調べた。3種全ての微生物の反応の最終生成物を発酵ブ
ロスから単離し、それらのアイデンティティを確認する
ために、NMR、MS、およびキラルHPLCによって
特性決定した。
【0029】本発明を一般的な面に関して説明してきた
ので、次に特定の実施例を挙げて説明する。理解してお
かなければならないことは、本発明がこれらの実施例に
よって限定されることはなく、また本発明の範囲は特許
請求の範囲によって規定される、という点である。
【0030】モノスポリウム・オリバセウム(Monospor
ium olivaceum)ATCC36300とタムノスチラム・ピリフォ
ルメ(Thamnostylum piriforme)ATCC8992は、アメリカ
ン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Typ
e Culture Collection)から入手することができる。こ
うして得られる培養物を適切な成長培地に加え、成長が
起こるまで振盪しながらインキュベートする。このよう
にして調製した培養物を使用して斜面に植え付ける。こ
れら斜面の一部をマスター・ストック(masterstock)
として凍結させる。それぞれの微生物を、斜面から成長
培地(組成を下記に示す)を含んだ2つのフラスコ中に
植え付ける。約22〜32℃の範囲の温度で発酵を行うが、
最適の結果を得るためには、約28℃で発酵を行うのが好
ましい。適切な有機もしくは無機緩衝液を発酵培地に導
入することにより、あるいは塩基を定期的に加えること
により、培地のpHを約6〜7に調節する。微生物の良好
な成長が48〜72時間以内に達成される。従来使用されて
いる成長培地と同じ組成を有するフレッシュな成長培地
を収容したフェルンバッハ・フラスコ(Fernbach flas
k)にフラスコの内容物を移す。培地が変わると、化合
物の収率および化合物の生成速度が変わる。好ましい培
地組成が実施例セクション(example section)に示さ
れている。さらに1日間振盪した後、ラパマイシンを適
切な溶媒(たとえば、ジメチルスルホキシドやジメチル
ホルムアミド)中に溶解して得た無菌濾過溶液を加え
る。発酵を1〜6日間続ける。発酵を約2日間継続する
のが好ましい。
【0031】本発明の方法において使用するための適切
な成長培地は、同化可能炭素、同化可能窒素、および必
須ミネラルを含有した無機塩の供給源を含んでいる。一
般には、多くの炭化水素〔たとえばグルコース、マルト
ース、マンノース、スクロース、スターチ、グリセリ
ン、ミレットゼリー(millet jelly)、および大豆な
ど〕を同化可能炭素の供給源として使用することができ
る。同化可能窒素の供給源としては、酵母加水分解産
物、カゼイン加水分解産物、プライマリー酵母(primar
y yeast)、酵母抽出物、綿実粉、大豆ソリッド、小麦
麦芽、食肉エキス、ペプトン、コーン・スティープ・リ
カー、およびアンモニウム塩等の物質がある。培地中に
混和することのできる無機塩栄養物は、ナトリウム、
鉄、マグネシウム、カリウム、コバルト、およびリン酸
塩を生成する通常の塩である。当然のことながら、一般
には使用される技術が限定されることはない。
【0032】適切な成長培地としては、(a)デキスト
ロース(20g)、酵母抽出物(5g)、大豆粉(5g)、NaC
l(5g)、K2HPO4(5g)、および蒸留水(1000ml)を混
和し、塩酸でpHを7.0に調節した培地;(b)デキスト
リン(10g)、牛肉エキス(3g)、アルダミンpH(5
g)、N-ZアミンタイプE(5g)、MgSO47H2O(0.5g)、KH
2PO 4(0.37g)、CaCO3(0.5g)、および蒸留水(1000m
l)を混和して塩酸でpHを7.1に調節し、次いで第二段階
としてグルコース(10g)、Hy-Case SF(2g)、牛肉エ
キス(1g)、コーン・スティープ・リカー(3g)、およ
び蒸留水(1000ml)を混和してpHを7.0に調節した培
地;(c)グルコース(10g)、コーン・スティープ・
リカー(6g)、KH2PO4(3g)、CaCO3(3.5g)、大豆油
(粗製品, 2.2ml)、酵母抽出物(2.5g)、および蒸留
水(1000ml)を混和し、塩酸でpHを7.0〜7.3に調節し
た培地;(d)麦芽シロップ(20g)、大豆ミール(5
g)、カゼイン(1g)、乾燥酵母(1g)、NaCl(5g)、
および蒸留水(1000ml)を混和した培地;(e)ラクト
ース(75g)、ファーマメディア(酵母抽出物代用品, 4
0g)、CaCO3(10g)、Na2SO3(4g)、および蒸留水(10
00ml)を混和した培地;(f)ISP#3;(h)ISP#4;お
よび(i)ISP#5;などがある。手順 培養物: カンニンガメラ・エチヌラタ(Cunninghamel
la echinulata)ATCC9244とATCC36190、モノスポリウム
・オリバセウム(Monosporium olivaceum)ATCC36300、
およびタムノスチラム・ピリフォルメ(Thamnostylum p
iriforme)ATCC8992。
【0033】 生体内変換 成長培地(植え付け段階及び生体内変換段階): グルコース 20g/l pH 7.0に 大豆粉または大豆ミール 5 酵母抽出物 5 NaCl 5 K2HPO4 5 植え付けと生体内変換に対して125mlの三角フラスコ1
つ当たり25ml。凍結貯蔵した培養物を、斜面から125ml
の三角フラスコ中の上記培地25ml中に植え付け、振盪し
ながら28℃で2〜3日インキュベートする。2.5mlを三
角フラスコ中の25mlフレッシユなブロス中に移し、さら
に1日振盪する。CP-324,098をDMSO中に溶解して得た溶
液を加え、無菌状態で濾過して0.2mg/mlの最終濃度にす
る。追加の基質は1日間隔で供給することができる。振
盪しながら1〜6日間インキュベーションを続ける。
【0034】抽出と精製 分液ロートにてブロスを同体積の酢酸エチルで2回抽出
した。1000×gで5分間遠心分離にかけることにより相
を分離させた後、上側の酢酸エチル相を慎重に取り出
し、溶媒を蒸発除去した。メタノールも抽出溶媒として
適切である。固相抽出と分取HPLCを使用して生成物を精
製することができる。
【0035】 キラルHPLCアッセイ カラム キラル OD, 4.6×250mm(ダイセル,キラルテクノロ ジーズ) 流量 0.7ml/分 サンプルサイズ 20μl 濃度 0.1mg/ml 温度 30℃ 検出 UV, 220nmにて 移動相 100mlのエチルアルコール(USP,脱水処理したもの, 200プルーフ)+900mlのヘキサン+1mlのN,N'-ジエ チルアミン サンプルをエタノール中に溶解する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、3種の真菌類培養物による微生物生体
内変換を使用して生成される高速液体クロマトグラフィ
ーのプロフィールを示している。
【図2】図2は、3種の真菌類培養物による微生物生体
内変換を使用して生成される高速液体クロマトグラフィ
ーのプロフィールを示している。
【図3】図3は、3種の真菌類培養物による微生物生体
内変換を使用して生成される高速液体クロマトグラフィ
ーのプロフィールを示している。
【図4】図4は、3種の真菌類培養物による微生物生体
内変換を使用して生成される高速液体クロマトグラフィ
ーのプロフィールを示している。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モノスポリウム(Monosporium)属の微
    生物の培養物から誘導される酵素の存在下にて式IIの化
    合物を選択的に脱メチル化することを含む、式 【化1】 で示される化合物から式 【化2】 で示される化合物を製造するための方法。
  2. 【請求項2】 前記微生物がモノスポリウム・オリバセ
    ウム(Monosporiumolivaceum)である、請求項1記載の
    製造法。
  3. 【請求項3】 前記モノスポリウム・オリバセウム(Mo
    nosporium olivaceum)がモノスポリウム・オリバセウ
    ム(Monosporium olivaceum)ATCC36300である、請求項
    2記載の製造法。
  4. 【請求項4】 タムノスチラム(Thamnostylum)属の微
    生物の培養物から誘導される酵素の存在下にて式IIの化
    合物を選択的に脱メチル化することを含む、式 【化3】 で示される化合物から式 【化4】 で示される化合物を製造するための方法。
  5. 【請求項5】 前記微生物がタムノスチラム・ピリフォ
    ルメ(Thamnostylumpiriforme)である、請求項4記載
    の製造法。
  6. 【請求項6】 前記タムノスチラム(Thamnostylum)が
    タムノスチラム・ピリフォルメ(Thamnostylum pirifor
    me)ATCC8992である、請求項5記載の製造法。
  7. 【請求項7】 式 【化5】 で示される化合物を得るための、式 【化6】 で示される化合物の使用。
  8. 【請求項8】 式IIの化合物を非選択的にO-脱メチル
    化させる、請求項7記載の使用。
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