JP5147347B2 - D−アミノアシラーゼによるd−アミノ酸の製造方法 - Google Patents
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項1.N−アセチル−D,L−アミノ酸にD−アミノアシラーゼを作用させてD−アミノ酸を製造するに当たり、反応系内に第3級アミンを存在させる、D−アミノ酸の製造方法。
項2.第3級アミンが、一般式(1)
R3は、水酸基を有することのあるC1-6アルキル基、基
ここで、R4はC1-6アルキル基、n及びmは各々1〜6の整数を示す。R1及びR2は前記に同じ。
或いは、R1及びR3は、酸素原子もしくは窒素原子を介し又は介することなく互いに結合して5〜6員の飽和環を形成してもよい。R1及びR3が窒素原子を介し互いに結合して5〜6員の飽和環を形成する場合、該窒素原子上にはC1-6アルキル基が置換しているものとする。]
で表される第3級アミンである、項1に記載の製造方法。
項3.N−アセチル−D,L−アミノ酸が、N−アセチル−D,L−フェニルアラニン、N−アセチル−D,L−トリプトファン、N−アセチル−D,L−バリン、N−アセチル−D,L−ロイシン、N−アセチル−D,L−メチオニン、N−アセチル−D,L−チロシン又はN−アセチル−D,L−セリンである、項1又は2に記載の製造方法。
項4.D−アミノアシラーゼに第3級アミンを接触させてD−アミノアシラーゼの酵素活性を向上させる方法。
で表される第3級アミンを挙げることができる。
カラム:住化分析センター製のSUMICHIRAL OA−5000、φ4.6×150mm、カラム充填剤の粒子径:5μm
溶離液:2mM硫酸銅水溶液:イソプロパノール=85:15
カラム温度:40℃
UV検出器:254nm
D−フェニルアラニンの製造例
実施例1
10g(48.3mmol)のN−アセチル−D,L−フェニルアラニンを106g(48mmol)の5.6%水酸化ナトリウム水溶液に溶解した。これに0.149g(1mmol)のトリエタノールアミンを加え(トリエタノールアミンの添加量:10mM)、少量の酸を加えてpH=8に調整した。これにD−アミノアシラーゼを4000U加えて、酵素濃度を40U/mlとし、33℃で3日間撹拌した。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が93%進行しているのを確認した。
D−アミノアシラーゼを3000U加えて、酵素濃度を30U/mlとする以外は実施例1と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が91%進行しているのを確認した。
N−アセチル−D,L−フェニルアラニンを溶解した実施例1と同じ水酸化ナトリウム水溶液に、0.745g(5mmol)のトリエタノールアミンを加え(トリエタノールアミンの添加量:50mM)、少量の酸を加えてpH=9に調整した。これにD−アミノアシラーゼを3000U加えて、酵素濃度を30U/mlとし、50℃で1日撹拌した。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が93%進行しているのを確認した。
トリエタノールアミンの代わりに0.116g(1mmol)のN,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)を使用(TMEDAの添加量:10mM)する以外は実施例1と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が90%進行しているのを確認した。
トリエタノールアミンの代わりに0.173g(1mmol)のN,N,N',N'',N''−ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)を使用(PMDETAの添加量:10mM)する以外は実施例1と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が94%進行しているのを確認した。
トリエタノールアミンの代わりに0.115g(1mmol)の1−メチル−2−ピロリジンメタノールを使用(1−メチル−2−ピロリジンメタノールの添加量:10mM)する以外は実施例1と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が93%進行しているのを確認した。
トリエタノールアミンの代わりに0.157g(1mmol)のTris−HClを使用(Tris−HClの添加量:10mM)する以外は実施例1と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が75%進行しているのを確認した。この反応液をさらに24時間撹拌したが、反応はそれ以上進行しなかった。
トリエタノールアミンの代わりに0.358g(1mmol)のリン酸水素二ソーダ12水和物を使用(リン酸水素二ソーダ12水和物の添加量:10mM)する以外は実施例1と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が21%進行しているのを確認した。この反応液をさらに24時間撹拌したが、反応はそれ以上進行しなかった。
実施例7
5g(20.3mmol)のN−アセチル−D,L−トリプトファンを102.5g(20mmol)の2.4%水酸化ナトリウム水溶液に溶解した。これに0.117g(1mmol)のN,N−ジエチルエタノールアミンを加え(N,N−ジエチルエタノールアミンの添加量:10mM)、少量の酸を加えて、pH=8に調整した。これにD−アミノアシラーゼを7500U加えて、酵素濃度を75U/mlとし、33℃で3日間撹拌した。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が92%進行しているのを確認した。
N,N−ジエチルエタノールアミンの代わりに0.157g(1mmol)のTris−HClを使用(Tris−HClの添加量:10mM)する以外は実施例7と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が72%進行しているのを確認した。この反応液をさらに24時間撹拌したが、反応はそれ以上進行しなかった。
N,N−ジエチルエタノールアミンの代わりに0.358g(1mmol)のリン酸水素二ソーダ12水和物を使用(リン酸水素二ソーダ12水和物の添加量:10mM)する以外は実施例7と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が47%進行しているのを確認した。この反応液をさらに24時間撹拌したが、反応はそれ以上進行しなかった。
実施例8
20g(105mmol)のN−アセチル−D,L−メチオニンを113.1g(105mmol)の11.5%水酸化ナトリウム水溶液に0.202g(2mmol)のN−メチルモルホリンを加え(N−メチルモルホリンの添加量:20mM)、少量の酸を加えて、pH=8に調整した。これにD−アミノアシラーゼを4500U加えて、酵素濃度を45U/mlとし、33℃で3日間撹拌した。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が95%進行しているのを確認した。
N−メチルモルホリンの代わりに0.316g(2mmol)のTris−HClを使用(Tris−HClの添加量:20mM)する以外は実施例8と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が85%進行しているのを確認した。この反応液をさらに24時間撹拌したが、反応はそれ以上進行しなかった。
N−メチルモルホリンの代わりに0.714g(2mmol)のリン酸水素二ソーダ12水和物を使用(リン酸水素二ソーダ12水和物の添加量:20mM)する以外は実施例8と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が80%進行しているのを確認した。この反応液をさらに24時間撹拌したが、反応はそれ以上進行しなかった。
実施例9
10g(62.8mmol)のN−アセチル−D,L−バリンを107.8g(62.8mmol)の7.1%水酸化ナトリウム水溶液に溶解した。これに0.114g(1mmol)の1,4−ジメチルピペラジンを加え(1,4−ジメチルピペラジンの添加量:10mM)、少量の酸を加えて、pH=8に調整した。これにD−アミノアシラーゼを10000U加え、酵素濃度を100U/mlとし、33℃で3日間撹拌した。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が93%進行しているのを確認した。
1,4−ジメチルピペラジンの代わりに0.158g(1mmol)Tris−HClを使用(Tris−HClの添加量:10mM)する以外は実施例9と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析すると、加水分解反応が82%進行しているのを確認した。この反応液をさらに24時間撹拌したが、反応はそれ以上進行しなかった。
1,4−ジメチルピペラジンの代わりに0.358g(1mmol)リン酸水素二ソーダ12水和物を使用(リン酸水素二ソーダ12水和物の添加量:10mM)する以外は実施例9と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析すると、加水分解反応が78%進行しているのを確認した。この反応液をさらに24時間撹拌したが、反応はそれ以上進行しなかった。
実施例10
5g(22.4mmol)のN−アセチル−D,L−チロシンを102.8g(22.4mmol)の2.7%水酸化ナトリウム水溶液に溶解した。0.173g(1mmol)のN,N,N',N'',N''−ペンタメチルジエチレンテトラアミン(PMDETA)を加え(PMDETAの添加量:10mM)、少量の酸を加えて、pH=8に調整した。これにD−アミノアシラーゼを5000U加えて、酵素濃度を50U/mlとし、33℃で3日間撹拌した。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が95%進行しているのを確認した。
5g(22.4mmol)のN−アセチル−D,L−チロシンを102.8g(22.4mmol)の2.7%水酸化ナトリウム水溶液に溶解した。0.865g(5mmol)のN,N,N',N'',N''−ペンタメチルジエチレンテトラアミン(PMDETA)を加え(PMDETAの添加量:50mM)、少量の酸を加えて、pH=8に調整した。これにD−アミノアシラーゼを5000U加えて、酵素濃度を50U/mlとし、33℃で3日間撹拌した。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が95%進行しているのを確認した。
N,N,N',N'',N''−ペンタメチルジエチレンテトラアミンの代わりに0.158g(1mmol)のTris−HClを使用(Tris−HClの添加量:10mM)する以外は実施例10と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が10%進行しているのを確認した。この反応液をさらに24時間撹拌したが、反応はそれ以上進行しなかった。
N,N,N',N'',N''−ペンタメチルジエチレンテトラアミンの代わりに0.358g(1mmol)のリン酸水素二ソーダ12水和物を使用(リン酸水素二ソーダ12水和物の添加量:10mM)する以外は実施例10と同様にして、加水分解反応を行った。HPLCにて反応液を分析し、加水分解反応が68%進行しているのを確認した。この反応液をさらに24時間撹拌したが、反応はそれ以上進行しなかった。
実施例12
実施例7にて得られた反応液から水を95g回収し、35%塩酸でpH=6.5に中和し、25℃で析出物を濾取、水洗、乾燥し、D−トリプトファンを1.66g(収率80.2%)で得た。得られたD−トリプトファンをHPLCで分析するとL−トリプトファン、N−アセチル−D,L−トリプトファンは、全く含まれず純度100%であった。
Claims (3)
- N−アセチル−D,L−アミノ酸にD−アミノアシラーゼを作用させてD−アミノ酸を製造するに当たり、反応系内に第3級アミンを存在させる、D−アミノ酸の製造方法であって、
前記第3級アミンが、一般式(1)
R 3 は、水酸基を有することのあるC 1-6 アルキル基、
基
ここで、R 4 はC 1-6 アルキル基、n及びmは各々1〜6の整数を示す。R 1 及びR 2 は前記に同じ。
或いは、R 1 及びR 3 は、酸素原子もしくは窒素原子を介し又は介することなく互いに結合して5〜6員の飽和環を形成してもよい。R 1 及びR 3 が窒素原子を介し互いに結合して5〜6員の飽和環を形成する場合、該窒素原子上にはC 1-6 アルキル基が置換しているものとする。]
で表される第3級アミンである、
D−アミノ酸の製造方法。 - N−アセチル−D,L−アミノ酸が、N−アセチル−D,L−フェニルアラニン、N−アセチル−D,L−トリプトファン、N−アセチル−D,L−バリン、N−アセチル−D,L−ロイシン、N−アセチル−D,L−メチオニン、N−アセチル−D,L−チロシン又はN−アセチル−D,L−セリンである、請求項1に記載の製造方法。
- D−アミノアシラーゼに第3級アミンを接触させてD−アミノアシラーゼの酵素活性を向上させる方法であって、
前記第3級アミンが、一般式(1)
R 3 は、水酸基を有することのあるC 1-6 アルキル基、
基
ここで、R 4 はC 1-6 アルキル基、n及びmは各々1〜6の整数を示す。R 1 及びR 2 は前記に同じ。
或いは、R 1 及びR 3 は、酸素原子もしくは窒素原子を介し又は介することなく互いに結合して5〜6員の飽和環を形成してもよい。R 1 及びR 3 が窒素原子を介し互いに結合して5〜6員の飽和環を形成する場合、該窒素原子上にはC 1-6 アルキル基が置換しているものとする。]
で表される第3級アミンである、
D−アミノアシラーゼの酵素活性を向上させる方法。
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