JP2828720B2 - 光学活性１，３―ブタンジオールの製造方法 - Google Patents
光学活性１，３―ブタンジオールの製造方法Info
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- JP2828720B2 JP2828720B2 JP3424990A JP3424990A JP2828720B2 JP 2828720 B2 JP2828720 B2 JP 2828720B2 JP 3424990 A JP3424990 A JP 3424990A JP 3424990 A JP3424990 A JP 3424990A JP 2828720 B2 JP2828720 B2 JP 2828720B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学活性1,3−ブタンジオールの製造方法に
関する。更に詳しくは、1,3−ブタンジオールのエナン
チオマー混合物に該混合物を不斉的に資化する能力を有
する微生物を作用させ、残存する光学活性1,3−ブタン
ジオールを採取する際に、アルコール或いはケトールの
存在下で不斉的に資化する能力を増大させた微生物を用
いることを特徴とする光学活性1,3−ブタンジオールの
製造方法に関する。
関する。更に詳しくは、1,3−ブタンジオールのエナン
チオマー混合物に該混合物を不斉的に資化する能力を有
する微生物を作用させ、残存する光学活性1,3−ブタン
ジオールを採取する際に、アルコール或いはケトールの
存在下で不斉的に資化する能力を増大させた微生物を用
いることを特徴とする光学活性1,3−ブタンジオールの
製造方法に関する。
光学活性1,3−ブタンジオールは種々の医薬品、例え
ば抗生物質等の重要合成原料である。
ば抗生物質等の重要合成原料である。
従来、光学活性1,3−ブタンジオールを製造する方法
としては、（１）化学的に合成されたラセミ体の1,3−
ブタンジオールを光学分割剤を用いて光学分割する方法
（特開昭61−191631号公報）や、（２）光学活性化合物
で処理したラネーニッケル触媒を用いて４−ヒドロキシ
−２−ブタノンから不斉合成する方法（特開昭58−2041
87号公報及びBull.Chem.Soc.Jpn.,53,1356−1360（198
0））等が知られている。しかし、（１）、（２）とも
高価な光学分割剤、触媒を用いねばならないこと、
（２）は光学純度が低いこと等の欠点がある為、経済的
に優れ、且つ、簡便な手段で光学純度の高い光学活性1,
3−ブタンジオールを得る方法の確立が望まれていた。
としては、（１）化学的に合成されたラセミ体の1,3−
ブタンジオールを光学分割剤を用いて光学分割する方法
（特開昭61−191631号公報）や、（２）光学活性化合物
で処理したラネーニッケル触媒を用いて４−ヒドロキシ
−２−ブタノンから不斉合成する方法（特開昭58−2041
87号公報及びBull.Chem.Soc.Jpn.,53,1356−1360（198
0））等が知られている。しかし、（１）、（２）とも
高価な光学分割剤、触媒を用いねばならないこと、
（２）は光学純度が低いこと等の欠点がある為、経済的
に優れ、且つ、簡便な手段で光学純度の高い光学活性1,
3−ブタンジオールを得る方法の確立が望まれていた。
本発明者らは簡便な工業的生産を目指して研究した結
果、安価な1,3−ブタンジオールのエナンチオマー混合
物に該混合物を不斉的に資化する能力を有する微生物を
作用させ、残存する光学活性1,3−ブタンジオールを採
取できること（WO89/10410）を見出している。また同様
な方法でRS（±）−1,3−ブタンジオールから（Ｒ）−
1,3−ブタンジオールを製造する方法（特開平１−32099
7号）も知られている。
果、安価な1,3−ブタンジオールのエナンチオマー混合
物に該混合物を不斉的に資化する能力を有する微生物を
作用させ、残存する光学活性1,3−ブタンジオールを採
取できること（WO89/10410）を見出している。また同様
な方法でRS（±）−1,3−ブタンジオールから（Ｒ）−
1,3−ブタンジオールを製造する方法（特開平１−32099
7号）も知られている。
本発明者らは上記の微生物反応利用による光学活性1,
3−ブタンジオールの生産を高めるため鋭意研究した結
果、微生物をアルコール或いはケトールの存在下に置く
ことにより、微生物の不斉的に資化し光学活性1,3−ブ
タンジオールを残存させる能力を増大させることがで
き、生産性向上につなぎ得ることを見出し、本発明を完
成するに到った。
3−ブタンジオールの生産を高めるため鋭意研究した結
果、微生物をアルコール或いはケトールの存在下に置く
ことにより、微生物の不斉的に資化し光学活性1,3−ブ
タンジオールを残存させる能力を増大させることがで
き、生産性向上につなぎ得ることを見出し、本発明を完
成するに到った。
即ち、本発明は、1,3−ブタンジオールのエナンチオ
マー混合物に該混合物を不斉的に資化する能力を有する
微生物を作用させ、残存する光学活性1,3−ブタンジオ
ールを採取する際に、アルコール或いはケトールの存在
下で不斉的に資化する能力を増大させたキャンディダ
（Chandida）属に属する微生物を用いることを特徴とす
る光学活性1,3−ブタンジオールの製造方法を提供する
ものである。
マー混合物に該混合物を不斉的に資化する能力を有する
微生物を作用させ、残存する光学活性1,3−ブタンジオ
ールを採取する際に、アルコール或いはケトールの存在
下で不斉的に資化する能力を増大させたキャンディダ
（Chandida）属に属する微生物を用いることを特徴とす
る光学活性1,3−ブタンジオールの製造方法を提供する
ものである。
本発明に使用しうるアルコールとしては、エタノー
ル、エチレングリコール、１−プロパノール、２−プロ
パノール、トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオ
ール、1,4−ブタンジオール、３−メチル−1,3−ブタン
ジオール、1,5−ペンタンジオール等が挙げられ、ケト
ールとしては、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、ジヒド
ロキシアセトンなどが挙げられる。これらのアルコール
或いはケトールは通常反応液中0.05〜１重量％の範囲で
使用される。
ル、エチレングリコール、１−プロパノール、２−プロ
パノール、トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオ
ール、1,4−ブタンジオール、３−メチル−1,3−ブタン
ジオール、1,5−ペンタンジオール等が挙げられ、ケト
ールとしては、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、ジヒド
ロキシアセトンなどが挙げられる。これらのアルコール
或いはケトールは通常反応液中0.05〜１重量％の範囲で
使用される。
本発明に用いる微生物を培養する為の培地はその微生
物が増殖し得るものであれば特に制限はない。例えば、
炭素源としては、上記微生物が利用可能であればいずれ
も使用でき、具体的には、グルコース、フルクトース、
シュクロース、デキストリン等の糖類、ソルビトール、
エタノール、グリセロール等のアルコール類、フマール
酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸類及びそ
の塩類、パラフィン等の炭化水素類等或いはこれらの混
合物を使用することができる。窒素源としては例えば、
塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニ
ウム等の無機酸のアンモニウム塩、フマル酸アンモニウ
ム、クエン酸アンモニウム等の有機酸のアンモニウム
塩、肉エキス、酵母エキス、コーンスティープリカー、
カゼイン加水分解物、尿素等の無機有機含窒素化合物、
或いはこれらの混合物を使用することができる。他に無
機塩、微量金属塩、ビタミン類等、通常の培養に用いら
れる栄養源を適宜、混合して用いることができる。また
必要に応じて微生物の増殖を促進する因子、本発明の目
的化合物の生成能力を高める因子、あるいは培地のpH保
持に有効な物質も添加できる。
物が増殖し得るものであれば特に制限はない。例えば、
炭素源としては、上記微生物が利用可能であればいずれ
も使用でき、具体的には、グルコース、フルクトース、
シュクロース、デキストリン等の糖類、ソルビトール、
エタノール、グリセロール等のアルコール類、フマール
酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸類及びそ
の塩類、パラフィン等の炭化水素類等或いはこれらの混
合物を使用することができる。窒素源としては例えば、
塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニ
ウム等の無機酸のアンモニウム塩、フマル酸アンモニウ
ム、クエン酸アンモニウム等の有機酸のアンモニウム
塩、肉エキス、酵母エキス、コーンスティープリカー、
カゼイン加水分解物、尿素等の無機有機含窒素化合物、
或いはこれらの混合物を使用することができる。他に無
機塩、微量金属塩、ビタミン類等、通常の培養に用いら
れる栄養源を適宜、混合して用いることができる。また
必要に応じて微生物の増殖を促進する因子、本発明の目
的化合物の生成能力を高める因子、あるいは培地のpH保
持に有効な物質も添加できる。
培養方法としては培地pHは3.0〜9.5、好ましくは４〜
８、培養温度は20〜45℃、好ましくは25〜37℃で、嫌気
的或いは好気的に、その微生物の生育に適した条件下５
〜120時間、好ましくは12〜72時間程度培養する。
８、培養温度は20〜45℃、好ましくは25〜37℃で、嫌気
的或いは好気的に、その微生物の生育に適した条件下５
〜120時間、好ましくは12〜72時間程度培養する。
本発明において、アルコール或いはケトールの存在下
に微生物を置く方法としては、前記の如く培養した培養
液或いはこの培養液から遠心分離等で菌体を分離し、こ
れをそのまま或いは洗浄した後、緩衝液、水等に再懸濁
した懸濁液にアルコール或いはケトールを添加する方
法、又は培養中に微生物の代謝によってアルコール或い
はケトールを生じるような、例えばグルコース等の糖の
嫌気発酵をさせる方法等が挙げられる。
に微生物を置く方法としては、前記の如く培養した培養
液或いはこの培養液から遠心分離等で菌体を分離し、こ
れをそのまま或いは洗浄した後、緩衝液、水等に再懸濁
した懸濁液にアルコール或いはケトールを添加する方
法、又は培養中に微生物の代謝によってアルコール或い
はケトールを生じるような、例えばグルコース等の糖の
嫌気発酵をさせる方法等が挙げられる。
本発明において、不斉資化反応を行う方法としては、
前記の如くアルコール或いはケトールの存在下に置かれ
た微生物の培養液をそのまま用い該培養液に1,3−ブタ
ンジオールのエナンチオマー混合物を添加する方法、遠
心分離等により菌体を分離し、これをそのまま或いは洗
浄した後、緩衝液、水等に再懸濁したものに1,3−ブタ
ンジオールのエナンチオマー混合物を添加し反応させる
方法等がある。この反応の際、グルコース、シュクロー
ス等の炭素源をエネルギー源として添加したほうが良い
場合もある。また、菌体は生菌体のままでも良いし、菌
体破砕物、アセトン処理、凍結乾燥等の処理をほどこし
たものでも良い。また、これらの菌体或いは菌体処理物
を、例えば、ポリアクリルアミドゲル法、含流多糖ゲル
法（カラギーナンゲル法等）、アルギン酸ゲル法、寒天
ゲル法等の公知の方法で固定化して用いることもでき
る。更に、菌体処理物から、公知の方法を組み合わせて
精製取得した酵素も使用できる。
前記の如くアルコール或いはケトールの存在下に置かれ
た微生物の培養液をそのまま用い該培養液に1,3−ブタ
ンジオールのエナンチオマー混合物を添加する方法、遠
心分離等により菌体を分離し、これをそのまま或いは洗
浄した後、緩衝液、水等に再懸濁したものに1,3−ブタ
ンジオールのエナンチオマー混合物を添加し反応させる
方法等がある。この反応の際、グルコース、シュクロー
ス等の炭素源をエネルギー源として添加したほうが良い
場合もある。また、菌体は生菌体のままでも良いし、菌
体破砕物、アセトン処理、凍結乾燥等の処理をほどこし
たものでも良い。また、これらの菌体或いは菌体処理物
を、例えば、ポリアクリルアミドゲル法、含流多糖ゲル
法（カラギーナンゲル法等）、アルギン酸ゲル法、寒天
ゲル法等の公知の方法で固定化して用いることもでき
る。更に、菌体処理物から、公知の方法を組み合わせて
精製取得した酵素も使用できる。
1,3−ブタンジオールのエナンチオマー混合物はその
まま、或いは水に溶解し、又は反応に影響を与えないよ
うな有機溶媒に溶解したり、界面活性剤等に分散させた
りして、反応始めから一括に或いは分割して添加しても
良い。
まま、或いは水に溶解し、又は反応に影響を与えないよ
うな有機溶媒に溶解したり、界面活性剤等に分散させた
りして、反応始めから一括に或いは分割して添加しても
良い。
反応はpH3〜10、好ましくはpH5〜９の範囲で温度は10
〜60℃、好ましくは20〜40℃の範囲で、１〜120時間程
度、撹拌下あるいは静置下で行う。反応時間を長くする
と1,3−ブタンジオールの残存量は減少するが、光学純
度の高い光学活性1,3−ブタンジオールを得ることが可
能である。基質の使用濃度は特に制限されないが、0.1
〜10％程度が好ましい。
〜60℃、好ましくは20〜40℃の範囲で、１〜120時間程
度、撹拌下あるいは静置下で行う。反応時間を長くする
と1,3−ブタンジオールの残存量は減少するが、光学純
度の高い光学活性1,3−ブタンジオールを得ることが可
能である。基質の使用濃度は特に制限されないが、0.1
〜10％程度が好ましい。
反応によって残存生成した光学活性1,3−ブタンジオ
ールの採取は反応液から直接或いは菌体分離後、有機溶
媒による抽出、蒸留、カラムクロマトグラフィー等の通
常の精製方法を用いれば容易に行うことができる。
ールの採取は反応液から直接或いは菌体分離後、有機溶
媒による抽出、蒸留、カラムクロマトグラフィー等の通
常の精製方法を用いれば容易に行うことができる。
以下、本発明を具体的に実施例にて説明するが、本発
明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
なお、光学純度は反応により得られた光学活性1,3−
ブタンジオールを常法により塩化アセチルでアセチル化
した後、光学分割カラムを用いた高速液体クロマトグラ
フィー（カラム：ダイセル化学工業製キラルセルOB、溶
媒:n−ヘキサン/2−プロパノール＝19:1、波長220nm、
流速0.5ml/分）により測定した（保持時間：（Ｓ）体15
分、（Ｒ）体19.3分）。
ブタンジオールを常法により塩化アセチルでアセチル化
した後、光学分割カラムを用いた高速液体クロマトグラ
フィー（カラム：ダイセル化学工業製キラルセルOB、溶
媒:n−ヘキサン/2−プロパノール＝19:1、波長220nm、
流速0.5ml/分）により測定した（保持時間：（Ｓ）体15
分、（Ｒ）体19.3分）。
また、微生物の1,3−ブタンジオールの混合物を不斉
的に資化し光学活性1,3−ブタンジオールを残存させる
能力を増大させる度合いは次式によって求めた。
的に資化し光学活性1,3−ブタンジオールを残存させる
能力を増大させる度合いは次式によって求めた。
実施例１ グルコース２％、酵母エキス１％からなる培地を蒸留
水で調製し（pH6.0）、500ml容の坂口フラスコに25mlず
つ分注し、121℃で15分滅菌した。これにキャンディダ
・パラプシロシスIFO1396を植菌し、30℃で24時間振盪
培養を行った。続いて遠心分離で菌体を分離し、生理食
塩水で１回洗浄し、生菌体を得た。その生菌体に0.1mol
リン酸カリウム緩衝液（pH5.5）25mlを加え懸濁液にし
た後、各々に表１に示したアルコール又はケトールを0.
125g添加して500ml容の坂口フラスコに入れた。30℃で
５時間振盪を行った後、遠心分離で菌体を分離し、生理
食塩水で１回洗浄し、再度生菌体を得た。その生菌体に
蒸留水25mlを加え懸濁液にした後、1,3−ブタンジオー
ルのラセミ体を0.75g、炭酸カルシウムを0.125g添加
し、30℃で24時間往復振盪反応させた。
水で調製し（pH6.0）、500ml容の坂口フラスコに25mlず
つ分注し、121℃で15分滅菌した。これにキャンディダ
・パラプシロシスIFO1396を植菌し、30℃で24時間振盪
培養を行った。続いて遠心分離で菌体を分離し、生理食
塩水で１回洗浄し、生菌体を得た。その生菌体に0.1mol
リン酸カリウム緩衝液（pH5.5）25mlを加え懸濁液にし
た後、各々に表１に示したアルコール又はケトールを0.
125g添加して500ml容の坂口フラスコに入れた。30℃で
５時間振盪を行った後、遠心分離で菌体を分離し、生理
食塩水で１回洗浄し、再度生菌体を得た。その生菌体に
蒸留水25mlを加え懸濁液にした後、1,3−ブタンジオー
ルのラセミ体を0.75g、炭酸カルシウムを0.125g添加
し、30℃で24時間往復振盪反応させた。
反応終了後、遠心分離にて除菌し、得られた上澄液を
塩化ナトリウムで飽和させた後、酢酸エチル50mlで抽出
した。抽出液を無水芒硝で脱水し、減圧下で脱溶媒を行
ったところ、シロップが得られた。これを塩化アセチル
でアセチル化し、ヘキサンに溶解して高速液体クロマト
グラフィーで光学純度を測定した。尚、得られた1,3−
ブタンジオールの絶対配置は（Ｒ）体であった。
塩化ナトリウムで飽和させた後、酢酸エチル50mlで抽出
した。抽出液を無水芒硝で脱水し、減圧下で脱溶媒を行
ったところ、シロップが得られた。これを塩化アセチル
でアセチル化し、ヘキサンに溶解して高速液体クロマト
グラフィーで光学純度を測定した。尚、得られた1,3−
ブタンジオールの絶対配置は（Ｒ）体であった。
また対照としてアルコール又はケトールの代わりに蒸
留水を添加したものについて同様に反応を行った。
留水を添加したものについて同様に反応を行った。
得られた結果を表１に示す。
〔発明の効果〕 本発明によれば、光学活性1,3−ブタンジオール生産
において反応速度が速くなり、生産性向上につながる。
において反応速度が速くなり、生産性向上につながる。
Claims (2)
- 【請求項１】1,3−ブタンジオールのエナンチオマー混
合物に該混合物を不斉的に資化する能力を有する微生物
を作用させ、残存する光学活性1,3−ブタンジオールを
採取する際に、アルコール或いはケトールの存在下で不
斉的に資化する能力を増大させたキャンディダ（Candid
a）属に属する微生物を用いることを特徴とする光学活
性1,3−ブタンジオールの製造方法。 - 【請求項２】アルコールがエタノール、エチレングリコ
ール、１−プロパノール、２−プロパノール、トリメチ
レングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジ
オール、３−メチル−1,3−ブタンジオール又は1,5−ペ
ンタンジオールであり、ケトールが４−ヒドロキシ−２
−ブタノン又はジヒドロキシアセトンである請求項１記
載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3424990A JP2828720B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 光学活性１，３―ブタンジオールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3424990A JP2828720B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 光学活性１，３―ブタンジオールの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03236795A JPH03236795A (ja) | 1991-10-22 |
| JP2828720B2 true JP2828720B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=12408896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3424990A Expired - Lifetime JP2828720B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 光学活性１，３―ブタンジオールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828720B2 (ja) |
-
1990
- 1990-02-15 JP JP3424990A patent/JP2828720B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03236795A (ja) | 1991-10-22 |
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