JP2003508536A - ラクトン含有高分子量化合物の分離方法 - Google Patents
ラクトン含有高分子量化合物の分離方法Info
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Abstract
Description
は、異なった側鎖を有するラクトン含有高分子量化合物を、非イオン性吸着樹脂
および/または塩基性活性アルミナを用いて分離する方法に関する。
するのに銀イオンを用いることが知られていた(J. Chromatography, 149(1978)
417-)。ところが、分子構造の一部がわずかに異なる類似化合物は、同数また
はほぼ同数の炭素原子を有しており、従って溶媒に対する溶解性や親和性のよう
な物理的性質が互いに似ているため、通常の方法では分離することが困難であっ
た。
化させないで効率よく分離する方法を見出すため、鋭意検討した。意外にも、非
イオン性吸着樹脂と適当な溶離液および/または塩基性活性アルミナと適当な溶
離液を用いることにより、異なる側鎖を有するラクトン含有高分子量化合物を分
離する方法を見出した。
て有するラクトン含有高分子量化合物とその類似化合物の混合物を、 非イオン性吸着樹脂へ吸着させて、銀イオン含有水性溶媒で溶離する工程(A)
および 塩基性活性アルミナへ吸着させて、有機溶媒で溶離する工程(B) の一方または両方の工程にいずれかの順序で付して、上記化合物のそれぞれを分
離することからなるラクトン含有高分子量化合物を分離する方法を提供する。
するラクトン含有高分子量化合物をその類似化合物から分離するためには両方の
工程(A)および(B)を行うのが好ましい。この工程(A)および(B)はい
ずれを先に行ってもよいが、通常、工程(A)を先に行うのが好ましい。
合物を、その類似化合物から分離するために行うのが好ましい。
合物を、その類似化合物から分離するために行うのが好ましい。
ラクトン環を1つ以上有し、約400以上の分子量を有するものを意味する。そ
れらは、単環式、二環式、三環式等の基本化学構造を有していてもよい。該基本
化学構造を形成する原子の数は12以上のものがより好ましい。そのような単環
式化合物には、エリスロマイシン類、ロイコマイシン類、メチマイシン類等が含
まれる。ラクトン環を有するそのような三環式化合物には、EP0184162
号に示されるような三環式化合物;EP0427680号、EP0532088
号またはWO93/04680号に示されるようなヘテロ原子含有三環式化合物
が含まれる。ラクトン環を有する好ましい三環式化合物は、1,14−ジヒドロ
キシ−12−[2−(4−ヒドロキシ―シクロヘキシル)−1−メチルビニル]
−23,25−ジメトキシ−13,19,21,27−テトラメチル−11,2
8−ジオキサ−4−アザトリシクロ[22.3.1.04.9]オクタコス−18
−エン−2,3,10,16−テトラオン(以下「化合物Z」という)(17位
がアリル基で置換され、3位がメトキシ基で置換されているときはタクロリムス
であり、17位がエチル基で置換され、3位がメトキシ基で置換されているとき
はアスコマイシンである)、ラパマイシン類等である。これらの化合物のうち、
三環式化合物が好ましく、化合物Zがより好ましい。
ロペニル(アリルまたは1−プロペニル)、ブテニル、イソブテニル、ペンテニ
ル、ヘキセニル等のような2〜6の炭素原子を有する直鎖状または分岐状のアル
ケニル基であってよく、これらの中ではビニルおよびプロペニルが好ましい。
エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec−ブ
トキシ、tert−ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ヘキシル
オキシ等のような1〜6の炭素原子を有する直鎖状または分岐状のアルコキシ基
であってよく、これらの中で好ましいのは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、
イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ等のような1〜4の炭素原子を有する
ものである。
少なくとも一つを側鎖として有するラクトン含有高分子量化合物は、低級アルケ
ニル基がプロペニル基であり、低級アルコキシ基がメトキシ基であり、化合物Z
をその基本化学構造として有するもの、低級アルケニル基がプロペニル基であり
、化合物Zをその基本化学構造として有するもの、または低級アルコキシ基がメ
トキシ基であり、化合物Zをその基本化学構造として有するものが好ましい。
は、上記のラクトン含有高分子量化合物と同一のまたは実質的に同一の基本化学
構造を有するが、側鎖として異った置換基を有する化合物類を意味する。例えば
、側鎖として低級アルケニル基を有するものの類似化合物は、同一の基本化学構
造を有するが、同一部位に低級アルケニル基の代わりに低級アルキル基、低級ア
ルコキシ基、ヒドロキシ基等を有するものであってよい。そのような類似化合物
には、上記の置換位置以外の部分で若干異なった基本化学構造を有するが、全体
として類似の物性を示すものを含む。
に好ましい化合物は、低級アルケニル基の代わりに低級アルキル基を有するもの
であり、側鎖として低級アルコキシ基を有するものに類似の化合物は、低級アル
コキシ基の代わりにヒドロキシ基を有するものであり、そして、異なった側鎖と
して低級アルケニル基と低級アルコキシ基とを有するラクトン含有高分子量化合
物に類似化合物は、低級アルケニル基の代わりに低級アルキル基および/または
低級アルコキシ基の代わりにヒドロキシ基を有するものであってよい。
ル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert
−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル等のような1〜6の炭素原子を有
する直鎖状または分岐状のアルキル基であってよく、これらの中でもメチル、エ
チル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチルなどのような1〜4の炭素
原子を有するものが好ましい。
鎖として有するラクトン含有高分子量化合物とその類似化合物を含有する混合物
の、非イオン性吸着樹脂または塩基性活性アルミナへの吸着、および吸着剤から
の目的化合物の溶離は、以下のようにして行うことができる。
有するラクトン含有高分子量化合物とその類似化合物の混合物が発酵によって得
られる場合、この混合物を分離方法に付す仕方は、該化合物類が菌体外、すなわ
ち細胞外に産生されるか、菌体内、すなわち細胞内に産生されるかによる。それ
らが細胞外に産生される場合、発酵混合液をこの発明の分離方法に付す。化合物
が細胞内に産生される場合、菌体を適当な溶媒で処理し、次いで得られる抽出混
合液をこの発明の分離方法に付す。発酵混合液または抽出混合液は、そのままか
あるいは濃縮後、吸着剤を充填したカラム等に注入することができる。その代わ
りに、発酵液または抽出液を濃縮乾固して残渣とし、次いでこの残渣を適当な溶
媒に溶解して溶液とし、それをカラム等に注入することもできる。
するラクトン含有高分子量化合物とその類似化合物の混合物が合成によって得ら
れる場合には、その反応液または抽出液を、そのままかあるいは濃縮後に、吸着
剤を充填したカラム等に注入することができる。その代わりに、反応液または抽
出液を濃縮乾固して残渣とし、次いでこの残渣を適当な溶媒に溶解して溶液とし
、それをカラム等に注入することができる。
側鎖として有するラクトン含有高分子量化合物とその類似化合物は、吸着剤や溶
離液に対するそれらの親和性により選択的に溶離され、所望の化合物を含有する
溶出液を合わせて濃縮乾固する。そのようにして、所望のラクトン含有高分子量
化合物が分離される。
ヤイオン(登録商標)HP20、ダイヤイオン(登録商標)HP20SS、セパ
ビーズ(登録商標)SP207(日本、三菱化学株式会社製)などを使用するの
が好ましい。例えば、ラクトン含有高分子量化合物の基本化学構造が化合物Zで
ある場合、ダイヤイオン(登録商標)HP20SSを用いるのが通常好ましい。
、銀イオン含有水性溶媒が用いられる。銀イオン含有水性溶媒に含まれる銀塩と
しては、硝酸銀、過塩素酸銀等、水中において銀イオンで存在するものが好まし
い。これらのうち、例えばラクトン含有高分子量化合物の基本化学構造が化合物
Zである場合には、硝酸銀が好ましい。銀イオンの濃度は、分離されるラクトン
含有高分子量化合物の性質によって異なるが、一般にAg+として、0.059
〜1.18mol/L、好ましくは0.12〜0.59mol/L、さらに好ま
しくは0.18〜0.47mol/L、最も好ましくは0.24〜0.35mo
l/Lである。
えばメタノールやエタノール)水溶液、アセトニトリル水溶液等が挙げられる。
例えば、ラクトン含有高分子量化合物の基本化学構造が化合物Zである場合には
、アセトン水溶液を使用するのが好ましい。
量化合物の基本化学構造が化合物Zである場合には、AC12(商標、日本、住
友化学工業株式会社製)が好ましい。
有機溶媒を用いる。溶離液として用いられる有機溶媒は、酢酸エチル、アセトン
、ジクロロメタン、クロロホルムとメタノールの混液、酢酸エチルとn−ヘキサ
ンの混液等のような常用のものであってよい。例えば、ラクトン含有高分子量化
合物の基本化学構造が化合物Zである場合には、酢酸エチルを使用するのが好ま
しい。
グラフィー(TLC)などのような予備的な分析を通して、分離されるラクトン
含有高分子量化合物の性質に応じて選択するのが好ましい。
分子量化合物類の重量の50倍が好ましく、吸着剤が塩基性活性アルミナである
場合には、ラクトン含有高分子量化合物類の重量の70倍が好ましい。
合には通常、約3〜5mL/分であり、塩基性活性アルミナの場合には通常約3
〜5mL/分である。
クトン含有高分子量化合物を含む画分は、紫外・可視検出器あるいは示差屈折率
検出器により、あるいはいくつかのフラクションを分取した後のTLCにより検
出することができる。所望の物質を含むフラクションを合わせて、減圧下に濃縮
乾固することにより、所望の物質が精製される。
て有するラクトン含有高分子量化合物の分離方法であるが、ラクトン含有高分子
量化合物を分離した後のその他の類似化合物から、残存する類似化合物をさらに
分離することも可能である。例えば、低級アルコキシ基を側鎖として有するラク
トン含有高分子量化合物を、そのラクトン含有高分子量化合物および、実質的に
同一の基本化学構造を有し、側鎖としてヒドロキシ基を有する類似化合物を含む
混合物から分離し、その後、異なる極性の溶媒を用いて溶離することにより、そ
の類似化合物を分離するのに、本発明を再度適用してもよい。
るためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。製造例1 低級アルケニル基と低級アルコキシ基の少なくとも一つを側鎖に有するラクトン
含有高分子量化合物とその類似化合物を含む混合物の発酵による調製
実粉(1%)、乾燥酵母(0.5%)、コーン・スティープ・リカー(0.5%
)および炭酸カルシウム(0.2%)を含む培地(100mL)をpH6.5に
調整し、500mLのエルレンマイヤーフラスコ8個に注ぎ、120℃で30分
間滅菌した。ストレプトマイセス・ツクバエンシス第9993号(ブタペスト条
約のもと、日本、産業技術総合研究所、生命工学工業技術研究所での寄託番号:
FERM BP−927)の斜面培養物の1白金耳を、各フラスコ中の培地に接
種して、回転振とう器上、30℃で72時間培養した。予め120℃で30分間
滅菌しておいた200Lのジャーファーメンター中の、アデカノール(消泡剤、
商標、日本、旭電化工業株式会社製)(0.05%)およびシリコーン(日本、
信越化学工業株式会社製)(0.05%)を加えた同じ培地(160L)に、こ
の培養物を培養物として移した。これを、160L/分の通気下、200rpm
の攪拌下に、30℃で48時間培養した。この培養物(30L)を、可溶性スタ
ーチ(3%)、小麦胚芽(0.8%)、乾燥イースト(0.4%)、コーン・ス
ティープ・リカー(0.6%)、炭酸カルシウム(0.1%)、アデカノール(
商標)(0.05%)およびシリコーン(0.05%)を含み、予め120℃で
30分間滅菌した、4,000Lのタンク中の生産培地(pH6.8、3000
L)に接種し、1,500L/分の通気下、140rpmの攪拌下に、25℃で
168時間培養した。
た。菌糸体の塊をアセトン(1,000L)で抽出して抽出液1,000Lを得
た。菌糸体からのアセトン抽出液とろ液(2,700L)とを合わせて、粗試料
を得た。
銀含有溶離液を使用するカラムクロマトグラフィーによる分離 50%アセトン水溶液中のタクロリムス、アスコマイシンおよび17−プロピ
ル−1,14−ジヒドロキシ−12−[2−(4−ヒドロキシ−3−メトキシシ
クロヘキシル)−1−メチルビニル]−23,25−ジメトキシ−13,19,
21,27−テトラメチル−11,28−ジオキサ−4−アザトリシクロ−[2
2.3.1.04.9]オクタコス−18−エン−2,3,10,16−テトラオ
ン(以下、「化合物A」という)の混合物(200mg)を、ダイヤイオン(登
録商標)HP20SS(20mL)を使用するカラムクロマトグラフィーに付し
て、混合物中に含まれる物質を吸着させた。次いで、溶離液として0.294m
ol/Lの硝酸銀を含有する50%(v/v)アセトン水溶液および60%(v
/v)アセトン水溶液を用い、原料負荷量をタクロリムスとして9.5g/L−
Rとして、タクロリムス、アスコマイシンおよび化合物Aを室温で溶離した。対
照実験を、溶離液として硝酸銀を含まないアセトン水溶液を使用して、同様にし
て行った。その結果を図1および図2に示す。
銀溶離液を使用するカラムクロマトグラフィーによる分離
0SS(20mL)を使用するカラムクロマトグラフィーに付して、含有物質を
吸着させた。そのカラムを40%アセトン水溶液(100mL)で洗浄した。そ
の後、タクロリムスと17−アリル−1,14−ジヒドロキシ−12−[2−(
3,4−ジヒドロキシシクロヘキシル)−1−メチルビニル]−23,25−ジ
メトキシ−13,19,21,27−テトラメチル−11,28−ジオキサ−4
−アザトリシクロ−[22.3.1.04.9]オクタコス−18−エン−2,3
,10,16−テトラオン(以下、「化合物B」という)との混合物を、溶離液
として硝酸銀(0.294mol/L)を含有する50%(v/v)アセトン水
溶液を用いて、室温で溶離した。続いて、同条件下で60%(v/v)アセトン
水溶液を用いて、アスコマイシンおよび化合物Aを別々に溶離した。
:アセトニトリル/ポリオキシエチレンラウリルアルコールエーテル(日本、京
都、ナカライタスク社製)の10%水溶液/水=40/10/50;カラム:T
OSOH TSK−gel ODS−80Tm(5μm、4.6φ×150mm
);温度75℃;検出波長:210nm;流速:1.0mL/分;注入量:20
μL)で測定した。タクロリムスと化合物Bとの混合物、アスコマイシンおよび
化合物Aの分離結果を表1に示す。
合物Aはパス液(画分1)または洗浄液(画分2)中には溶離しなかった。それ
らは樹脂に完全に吸着された。硝酸銀溶液による溶離(画分3)によって、タク
ロリムスおよび化合物Bはほぼ100%回収され、化合物Aの溶離は検出限界以
下であった。60%アセトン水溶液による押出区(画分4)には、アスコマイシ
ンおよび化合物Aが選択的にほぼ100%回収された。
(タクロリムスおよび化合物B)ならびにそれらの類似化合物(アスコマイシン
および化合物A)の混合物を、非イオン性吸着樹脂に吸着させ、銀イオン含有水
性溶媒で溶離することにより、低級アルケニル基を側鎖として有するラクトン含
有高分子量化合物を分離することができた。 さらに、上記の結果は、側鎖として低級アルキル基を有するラクトン含有高分
子量化合物(アスコマイシンおよび化合物A)も分離されることを示している。
し、酢酸エチルで抽出した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後に濃縮乾固
した。得られた残渣を、酢酸エチルで充填した塩基性活性アルミナAC12(2
0mL)を使用するカラムクロマログラフィーに付した。室温下、溶離液として
酢酸エチル(400mL)を用いて溶離を行い、分離画分(20mL×1および
200mL×2)を得た。
HPLC分析で測定した。タクロリムスと化合物Bとの分離結果を表2に示す。
高分子量化合物(タクロリムス)とその類似化合物(化合物B)との混合物を、
塩基性活性アルミナに吸着させ、有機溶媒で溶離することにより、低級アルコキ
シ基を側鎖として有するラクトン含有高分子量化合物を分離することができた。 さらに、上記の結果は、側鎖としてヒドロキシ基を有するラクトン含有高分子
量化合物(化合物B)も分離されたことを示している。
び3を行うことにより、すなわち、非イオン性吸着樹脂への吸着および銀イオン
含有水性溶媒での溶離を行う工程と、塩基性活性アルミナへの吸着および有機溶
媒での溶離を行う工程とを、この順序でまたは逆の順序で行うことにより、低級
アルケニル基と低級アルコキシ基を側鎖として有するラクトン含有高分子量化合
物であるタクロリムスが分離された。
の溶離を行う工程と、塩基性活性アルミナへの吸着および有機溶媒での溶離を行
う工程のどちらか一方または両方を行うことにより、低級アルケニル基と低級ア
ルコキシ基の少なくとも一つを側鎖として有するラクトン含有高分子量化合物を
、類似化合物から、予期できなかったほどに効率よく分離できた。
を用いたカラムクロマトグラフィーによる分離を表わすチャートである。
トン水溶液(0.294mol/L)を用いたカラムクロマトグラフィーによる
分離を表わすチャートである。
Claims (15)
- 【請求項1】 低級アルケニル基と低級アルコキシ基の少なくとも一つを側
鎖として有するラクトン含有高分子量化合物とその類似化合物の混合物を、 非イオン性吸着樹脂へ吸着させて、銀イオン含有水性溶媒で溶離する工程(A)
および、 その混合物を塩基性活性アルミナへ吸着させて、有機溶媒で溶離する工程(B)
の一方または両方の工程にいずれかの順序で付して、 上記化合物のそれぞれを分離することからなるラクトン含有高分子量化合物の分
離方法。 - 【請求項2】 ラクトン含有高分子量化合物が、その側鎖として低級アルケ
ニル基と低級アルコキシ基の両方を有し、工程(A)および(B)をこの順序で
、または逆の順序で行うことにより分離される請求項1による方法。 - 【請求項3】 ラクトン含有高分子量化合物が、その側鎖として低級アルケ
ニル基を有し、工程(A)を行うことにより分離される請求項1による方法。 - 【請求項4】 ラクトン含有高分子量化合物が、その側鎖として低級アルコ
キシ基を有し、工程(B)を行うことにより分離される請求項1による方法。 - 【請求項5】 ラクトン含有高分子量化合物およびその類似化合物が、三環
式化合物である請求項1〜4のいずれか一つによる方法。 - 【請求項6】 ラクトン含有高分子量化合物が、1,14−ジヒドロキシ−
12−[2−(4−ヒドロキシ−シクロヘキシル)−1−メチルビニル]−23
,25−ジメトキシ−13,19,21,27−テトラメチル−11,28−ジ
オキサ−4−アザトリシクロ[22.3.1.04.9]オクタコス−18−エン
−2,3,10,16−テトラオンの基本化学構造を有する請求項5による方法
。 - 【請求項7】 ラクトン含有高分子量化合物が、1,14−ジヒドロキシ−
12−[2−(4−ヒドロキシ−シクロヘキシル)−1−メチルビニル]−23
,25−ジメトキシ−13,19,21,27−テトラメチル−11,28−ジ
オキサ−4−アザトリシクロ[22.3.1.04.9]オクタコス−18−エン
−2,3,10,16−テトラオンの基本化学構造を有し、側鎖としての低級ア
ルケニル基がプロペニル基であり、かつ側鎖としての低級アルコキシ基がメトキ
シ基である請求項2による方法。 - 【請求項8】 ラクトン含有高分子量化合物が、1,14−ジヒドロキシ−
12−[2−(4−ヒドロキシ−シクロヘキシル)−1−メチルビニル]−23
,25−ジメトキシ−13,19,21,27−テトラメチル−11,28−ジ
オキサ−4−アザトリシクロ[22.3.1.04.9]オクタコス−18−エン
−2,3,10,16−テトラオンの基本化学構造を有し、側鎖としての低級ア
ルケニル基がプロペニル基である請求項3による方法。 - 【請求項9】 ラクトン含有高分子量化合物が、1,14−ジヒドロキシ−
12−[2−(4−ヒドロキシ−シクロヘキシル)−1−メチルビニル]−23
,25−ジメトキシ−13,19,21,27−テトラメチル−11,28−ジ
オキサ−4−アザトリシクロ[22.3.1.04.9]オクタコス−18−エン
−2,3,10,16−テトラオンの基本化学構造を有し、側鎖としての低級ア
ルコキシ基がメトキシ基である請求項4による方法。 - 【請求項10】 非イオン性吸着樹脂が、式: 【化1】 [式中、Rは水素原子またはハロゲン原子である]により表される部分構造を有
する請求項1、2、3、5、6、7および8のいずれか一つによる方法。 - 【請求項11】 非イオン性吸着樹脂が、ダイヤイオン(登録商標)HP2
0、ダイヤイオン(登録商標)HP20SSまたはセパビーズ(登録商標)SP
207である請求項10による方法。 - 【請求項12】 塩基性活性アルミナが、AC12である請求項1、2、4
、5、6、7および9のいずれか一つによる方法。 - 【請求項13】 類似化合物が、側鎖として、低級アルケニル基と低級アル
コキシ基の代わりに、低級アルキル基とヒドロキシ基をそれぞれ有するラクトン
含有高分子量化合物である請求項2による方法。 - 【請求項14】 類似化合物が、側鎖として、低級アルケニル基の代わりに
低級アルキル基を有するラクトン含有高分子量化合物である請求項3による方法
。 - 【請求項15】 類似化合物が、側鎖として、低級アルコキシ基の代わりに
ヒドロキシ基を有するラクトン含有高分子量化合物である請求項4による方法。
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